Oxid uhličitý je přirozeným produktem kvašení, jeho přítomnost v pivovarech a vinných sklepích je proto zcela normální. Vysoká koncentrace tohoto plynu je ale nebezpečná pro zdraví a životy lidí. Vše, co potřebujete vědět o měření CO2 a bezpečnosti na pracovištích, kde dochází ke kvašení, se dozvíte v tomto článku.

Jak vzniká CO2

Oxid uhličitý zná většina lidí jako produkt dýchání. Kromě toho ale tento plyn vzniká i během dalších chemických a biochemických reakcí, například při spalování, kompostování a kvašení. Je tedy běžnou součástí zemské atmosféry a v obvyklých koncentracích nezpůsobuje člověku žádné potíže.

Kvašení je často využívané v potravinářství, vznikají díky němu mj. některé druhy pečiva, sýry nebo kysané zelí. Anaerobní alkoholové kvašení neboli fermentace je proces přeměny organických látek (nejčastěji cukrů) na alkohol bez přístupu kyslíku. Tímto způsobem se vyrábí pivo a víno. Kromě ethanolu vzniká během kvašení piva a vína i teplo a oxid uhličitý, který se uvolňuje do okolního vzduchu. Tento proces probíhá díky jednobuněčným mikroorganismům, tedy kvasinkám nebo bakteriím, které takto získávají energii bez potřeby vzduchu – jde tedy o proces, který u nich nahrazuje dýchání.

Oxid uhličitý se běžně nachází v atmosféře, jeho koncentrace v pivovarech je ale mnohonásobně vyšší. 

Jednotky koncentrací CO2

Koncentrace plynů lze uvádět buď v procentech nebo v jednotkách ppm (pars per milion, tedy počet částic měřeného plynu na milion částic celku). Z toho vyplývá, že:

• 100 % = 1 000 000 ppm
• 1 % = 10 000 ppm

Proč je CO2 pro lidi nebezpečný

CO2 je plyn bez barvy, chuti a zápachu, je tedy nemožné jej smyslově odhalit. Při koncentraci do 1500 ppm, kterou stanovuje pro budovy vyhláška č. 20/2012 Sb., však není pro lidi nijak nebezpečný. V pivovarech a vinných sklepích je ale z důvodu kvasných procesů tato koncentrace mnohem vyšší, zcela běžně v desítkách tisíc ppm. CO2 přitom z uzavřených prostor vytlačuje kyslík.

A co způsobuje oxid uhličitý v lidském těle? Tento plyn se v krvi váže na hemoglobin, čímž znemožňuje přenos kyslíku v organismu. První příznaky otravy CO2 zahrnují únavu a snížené kognitivní funkce a dochází k nim běžně v případě tzv. vydýchaného vzduchu v místnosti. Při překročení koncentrace 5000 ppm se přidávají bolesti hlavy a nevolnost. Koncentrace nad 50 000 ppm je již pro člověka životně nebezpečná, jelikož může dojít k tzv. vnitřnímu udušení – tedy stavu, kdy člověk může dýchat, ale tělo není schopno zásobovat kyslíkem životně důležité orgány.

První pomoc při otravě oxidem uhličitým

Pokud je koncentrace CO2 v místnosti zvýšená, je nutné především prostor pořádně vyvětrat, čímž se tento nebezpečný plyn rozptýlí. Osoba, u které došlo k otravě, musí být co nejdříve vynesena na čerstvý vzduch. V případě ztráty vědomí je potřeba přivolat záchrannou službu. Je důležité mít na paměti, že osoba, která v zamořené místnosti ztratí vědomí, si nemůže pomoct sama – koncentraci CO2 je tedy nutno hlídat již při nižších hladinách a na základě výstrahy detektoru okamžitě provést evakuaci.

Měření CO2 v pivovarech a vinných sklepích

Jak jsme již zmínili, CO2 je plyn bez barvy a zápachu, a tedy jej nelze smyslově odhalit. Kdysi se jako detektor oxidu uhličitého používala svíčka, která se umisťovala na podlahu vinných sklepů. Jelikož tento plyn neumožňuje proces hoření, svíčka při zvýšené koncentraci zhasne. Tento systém je sice poměrně nespolehlivý, dodnes jej ale využívá množství zejména malých vinařství.

Mnohem spolehlivější a přesnější měření poskytují moderní detektory plynů, které jsou navíc propojeny s výstražným systémem, díky čemu upozorní na nebezpečí i osoby nacházející se mimo zamořenou místnost. Tyto osoby poté mohou provést první pomoc.