Partículas ultrafinas (PUF): el contaminante invisible que amenaza la calidad del aire

Las PUF o partículas ultrafinasA simple vista, el aire que nos rodea puede parecer limpio, pero cuidado, en él se esconde un peligro casi imperceptible: las partículas ultrafinas (PUF)...
Leer más (UFP por sus siglas en inglés) son contaminantes atmosféricosLa contaminación del aire causada por los contaminantes atmosféricos constituye uno de los problemas ambientales más críticos y complejos a los que nos...
Leer más que evidencian el reto de medir lo infinitamente pequeño; con un diámetro inferior a 100 nanómetros (PM_0,1) no deben su peligrosidad a su peso (casi despreciable) sino a su concentración numérica. También por su toxicidad potenciada porque, al poseer una mayor superficie en relación con su volumen, actúan como vectores ultraeficientes para reaccionar con otros contaminantes como los compuestos orgánicos volátiles y los metales pesados. A ello se suman que evaden barreras biológicas como los epitelios alveolares, penetrando en el torrente sanguíneo, a través del que se distribuyen sistémicamente, alcanzando órganos vitales.

A continuación, analizaremos la complejidad técnica de cuantificar lo invisible y por qué las PUF representan el punto ciego más crítico de la gestión atmosférica actual. Exploramos las fronteras de la instrumentación de precisión en la monitorización de la calidad del aireLa calidad del aire se refiere al estado del aire que respiramos y su composición en términos de contaminantes presentes en la atmósfera. Se considera b...
Leer más y desgranamos la brecha normativa que aún prioriza la masa sobre la concentración numérica de partículas (PNC). En última instancia, el artículo propone una hoja de ruta hacia una monitorización continua y rigurosa, indispensable para que la salud pública deje de depender de una métrica que ignore los contaminantes más diminutos que, sin embargo, son los más invasivos.

Qué son las partículas ultrafinas y por qué importan

Para entender la magnitud del desafío ambiental que suponen las PUF, conviene enfocar en la escala nanométrica. Así, las partículas ultrafinas son clasificadas técnicamente como PM_0,1 porque su diámetro aerodinámico es inferior a los 100 nanómetros o menores de 0,1 micrómetros (µm). Para hacernos una idea, el espacio que ocupa un grano de arena podría albergar millones de estas partículas.

Sin embargo, su relevancia ambiental no se concentra en su diminuto e invisible tamaño, sino en una paradoja física: mientras que su contribución a la masa total de contaminantes en el aire es casi insignificante, su concentración numérica y su superficie activa son inmensas.

Si bien la monitorización de la calidad del aireControlar la calidad del aire es una tarea esencial para disfrutar de unas óptimas condiciones ambientales que favorezcan un saludable desarrollo humano y...
Leer más se ha basado históricamente en el peso (µg/m³ o microgramos por metro cúbico) y es un método que funciona para las PM₁₀ (equivalentes al polvo y polen) y las PM_2,5 (representadas por el hollín de tamaño grueso o carbono negro), esta medición es un indicador ciego para detectar las PUF.

Por ejemplo, una única partícula PM₁₀ puede pesar lo mismo que millones de partículas ultrafinas, sin embargo, estas últimas poseen una gran capacidad de penetración celular y reactividad química que no poseen las fracciones más gruesas de partículas en suspensión.

A nivel atmosférico, mientras las partículas finas sedimentan por gravedad, las PUF no se asientan en el suelo por gravedad, sino que permanecen en estado de agitación perpetua, aleatorio y errático en el aire (movimiento browniano), lo que les confiere su peligrosidad por la altísima capacidad de dispersión y vida media corta que poseen antes de coagularse entre sí o con otras superficies.

La combustión del tráfico rodado es una de las fuentes principales de PUF.

Por qué es necesario medir las partículas ultrafinas (PUF)

Las PUF no son un contaminante único, sino un cóctel complejo cuya peligrosidad varía, aparte de por su elevada movilidad y reacción atmosférica, según su fuente de formación:

• Orígenes antropogénicos dominantes: la combustión es la principal fuente de las PUF. El tráfico rodado (especialmente motores de inyección directa y diésel), las turbinas de aeronaves (que emiten partículas de apenas 10-20 nm), la actividad industrial (fundiciones y refinerías) y la calefacción doméstica (biomasa y gas) son los mayores emisores.
• Procesos químicos secundarios: no todas las PUF salen directamente de un escape; muchas se forman en la atmósfera mediante la nucleación de gases precursores como óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de azufre (SO₂)El dióxido de azufre (SO2) es un gas incoloro de aroma penetrante y que produce una sensación irritante similar a cuando falta el aire para respirar. Su ...
  Leer más que, bajo condiciones de radiación solar, dan lugar a contaminantes secundarios como nitratos y sulfatos particulados. Esta capacidad de transformación química incrementa su impacto, tanto en la calidad del aire (contribuyendo a la formación de esmogEsmog, qué hay detrás de esa densa niebla El esmog es una mezcla de contaminantes atmosféricos que se acumulan en la atmósfera, especialmente en área...
  Leer más y PM_2,5) como en la salud pública, al facilitar su penetración en los sistemas respiratorio y circulatorio.
• Composición química de alta toxicidad: su estructura suele consistir en un núcleo de carbono negro (hollín) sobre el cual se condensan metales pesados, compuestos orgánicos volátiles (COV) e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP).

La capacidad de predecir los cambios morfológicos que ocurren en las partículas de hollín a medida que su composición evoluciona en la atmósfera es crucial para evaluar con precisión su impacto en el clima, la calidad del aire y la salud humana. Chen, Ch., Zakharov, D.N. and Khalizov, A.F. (2023).

Las PUF son un desafío que amenaza la integridad de los sistemas orgánicos.

Invisibles pero críticas para la salud y el clima

Si bien las PM₁₀ son un problema retenido en el sistema pulmonar, las PUF son un desafío que amenaza la integridad de los sistemas orgánicos. Su tamaño nanométrico les confiere una singular propiedad biológica única como es la translocación. A diferencia de las fracciones más gruesas de las partículas en suspensión, que son filtradas por los cilios o fagocitadas por los macrófagos alveolares, las partículas menores de 100 nm atraviesan el epitelio alveolar por difusión pasiva, alcanzando el torrente sanguíneo en cuestión de minutos.

• Impacto sistémico y barrera hematoencefálica: una vez que han penetrado en la sangre, las PUF se distribuyen por todo el organismo. Detectando su presencia en el tejido cardíaco, el hígado y, lo que es más alarmante, en el cerebro. Su capacidad para viajar a través del nervio olfativo les permite sortear la barrera hematoencefálica, vinculándose directamente con procesos inflamatorios y enfermedades neurodegenerativas.
• Efectos sinérgicos: las PUF raramente viajan solas. Su gran superficie activa las convierte en el sustrato perfecto para la adsorción de metales pesados y compuestos orgánicos. Cuando coexisten con altos niveles de ozono (O₃) y dióxido de nitrógeno (NO₂), la toxicidad se multiplica. Actúan como un caballo de Troya que provoca que los gases oxidantes debiliten las barreras celulares y se facilite una penetración aún más agresiva de la carga tóxica de la partícula ultrafina.

Más allá de afectar a la salud de las personas, las PUF establecen un nexo con el cambio climático mediante su reacción bajo la radiación solar. Actúan como núcleos de condensación de nubes, alterando las propiedades ópticas de las mismas y finalmente el albedo terrestre. Dependiendo de su composición (si son ricas en carbono negro o en sulfatos), pueden acelerar el calentamiento local o enfriar la atmósfera de forma errática, complicando los modelos de predicción climática.

«Debido a su tamaño nanométrico, las partículas ultrafinas no solo inducen inflamación pulmonar, sino que tienen la capacidad única de translocarse a través de las brechas epiteliales hacia la circulación sistémica, alcanzando órganos distantes e incluso el sistema nervioso central a través del bulbo olfatorio». Schraufnagel, D. E. (2024).

Un parámetro clave para evaluar la calidad real del aire

La gestión ambiental históricamente se ha enfocado con un reduccionismo gravimétrico. Durante décadas, hemos asumido que si la masa de las PM_2,5 estaba controlada, el aire era seguro. Hoy sabemos que esta métrica es insuficiente: se puede cumplir con los límites legales de masa mientras se respira una combinación de miles de millones de partículas por centímetro cúbico que no pesan, pero que impactan en la salud y el clima.

De esta manera, en entornos urbanos modernos donde circulan flotas de vehículos renovadas y bajas en emisiones de hollín grueso, los sensores de PM_2,5 registran niveles excelentes. Sin embargo, si se monitorizan las PUF se revelan picos de concentración numérica masivos en momentos determinados de nucleación atmosférica (proceso fisicoquímico mediante el que los vapores gaseosos se condensan para formar nuevas partículas sólidas o líquidas) o en zonas próximas a aeropuertos. El resultado es que la percepción de aire limpio resulta falsa.

“El aumento de las emisiones de PUF en relación con las partículas finas puede provocar lluvias menos constantes o períodos de sequía más prolongados en algunas zonas, y lluvias torrenciales intensas e inundaciones intensas en otras zonas a miles de kilómetros de distancia, lo que afecta a la salud pública a nivel mundial.” Kwon, HS., Ryu, M.H. & Carlsten, C. (2020).

Análisis con microscopio electrónico de transmisión de partículas ultrafinas (UFP) – Fuente: Springer Nature

Cómo se miden las partículas ultrafinas

La detección de las PUF supone un desafío tecnológico mayor que el de enfrentar las partículas finas. Al carecer de masa significativa, no pueden medirse mediante métodos gravimétricos (pesaje de filtros). Su monitorización requiere una instrumentación capaz de identificar entidades individuales y clasificar su morfología.

Principales métodos de medición

En la actualidad, tanto la comunidad científica como la experiencia técnica se apoyan en tres métodos principales de medición:

• Contadores de Núcleos de Condensación (CPC): método estándar para determinar la Concentración Numérica de Partículas (PNC). Dado que las PUF son demasiado pequeñas para ser detectadas por luz convencional, el CPC las hace aumentar de apariencia mediante la condensación de un vapor (generalmente alcohol o agua) sobre ellas, permitiendo que un sensor óptico las cuente una a una.
• Espectrómetros de Movilidad Eléctrica (SMPS/EEPS): equipos que funcionan como auténticos microscopios de la atmósfera. Utilizan campos eléctricos para separar las partículas según su movilidad (inversamente proporcional a su tamaño) y proporcionar una distribución detallada del tamaño de partícula. Son esenciales para estudios de investigación, aunque su elevado coste y complejidad técnica dificultan su despliegue masivo.
• Sensores miniaturizados (IoT): representan la frontera de la monitorización actual. Utilizan principios de carga por difusión o dispersión de luz optimizada para detectar rangos nanométricos. Estos sistemas, en los que se integran soluciones como las de Kunak, permiten la vigilancia continua sin las restricciones de mantenimiento que supone el uso de los equipos de laboratorio.

Los sensores miniaturizados Kunak para la monitorización de PUF ofrecen una ventaja competitiva clave al eliminar la necesidad de calibraciones periódicas, simplificando significativamente su operativa. Con una vida útil estimada de 4 años, el sensor de PUF destaca por su robustez, aunque requiere un mantenimiento preventivo estructurado para garantizar la máxima precisión.

Bajo condiciones estándar, se recomienda la limpieza de la malla de entrada y el reemplazo tanto del filtro principal como del filtro de la bomba cada año, procediendo a la sustitución total de los componentes filtrantes tras el segundo año. No obstante, este calendario es flexible y debe adaptarse al entorno: en escenarios de alta carga de contaminantes, como obras y demoliciones, la frecuencia de limpieza y cambio debe intensificarse para evitar obstrucciones y asegurar que el equipo siga proporcionando datos fiables. De este modo resultan equipos de monitorización que garantizan que la precisión del dato en tiempo real .

Monitorización avanzada y continua

La verdadera revolución en la calidad del aire va más allá de medir con precisión, se trata de medir en todas partes. Y para lograrlo, las redes de sensores distribuidos ofrecen la monitorización que elimina los puntos ciegos de las estaciones fijas.

Las soluciones híbridas como el Kunak AIR Pro equipado con sensor avanzado de PUF combina la robustez de una estación profesional con la especificidad que garantiza el sensor de partículas ultrafinas. Su diseño permite una portabilidad sin precedentes, facilitando estudios de impacto en microentornos (como la puerta de un colegio, un muelle de carga o las proximidades de un aeropuerto) con una trazabilidad del dato fiable y lista para auditorías normativas.

La medición es solo el primer paso; el valor reside en el análisis de los datos. La inteligencia de datos con Kunak Cloud permite la visualización de estos en tiempo real, la configuración de alertas inteligentes ante picos de emisión y, lo más importante, el análisis de tendencias y la identificación de las fuentes generadoras de la contaminación. Esto permite distinguir, por ejemplo, entre un evento de tráfico local y un fenómeno de nucleación regional.

Además, estos sistemas de monitorización están diseñados para integrarse de manera estratégica en los Planes de Movilidad Urbana Sostenible (PMUS), así como en estudios epidemiológicos. En conjunto, proporcionan a los gestores una herramienta de decisión basada en evidencias científicas y no solo en estimaciones.

Con la dinámica espacial de las partículas ultrafinas, la calidad del aire que respiramos puede cambiar radicalmente a solo 50 metros de una vía principal o una chimenea industrial.

Dónde y por qué medir las PUF: el reto de la resolución espacial

A diferencia de las partículas más gruesas, que pueden permanecer en suspensión y desplazarse largas distancias, las partículas ultrafinas presentan una dinámica espacial vinculada a un fuente cercana. Su vida media es corta debido a procesos de coagulación y deposición, lo que genera gradientes de concentración muy pronunciados. En términos prácticos esto significa que la calidad del aire que respiramos puede cambiar radicalmente a solo 50 metros de una vía principal o una chimenea industrial.

Para desplegar una vigilancia ambiental efectiva, no basta con medir en promedio, resulta primordial la identificación de los puntos críticos de exposición.

Entornos urbanos

En las ciudades, la principal fuente de PUF es el tráfico rodado, especialmente por los motores de combustión interna y porque el asfalto actúa como un reactor químico. Los principales puntos de análisis urbano se basan en:

• Picos de emisión y diésel: a pesar de los filtros de partículas modernos, las fases de aceleración y los motores diésel antiguos generan densidades numéricas de PUF que pueden incluso superar las 000 partículas/cm³ en horas punta.
• Zonas sensibles (escuelas, hospitales y residencias): la planificación urbana actual está priorizando la medición en entornos vulnerables. La cercanía de centros escolares a arterias de tráfico intenso expone a los niños y niñas a aerosoles de combustión que afectan directamente a su desarrollo pulmonar y cognitivo. En hospitales y residencias, la contaminación representa un riesgo para pacientes y personas mayores con patologías preexistentes, pudiendo exacerbar enfermedades y aumentar la morbilidad y mortalidad.
• Correlación epidemiológica: los estudios científicos más recientes confirman que la morbilidad respiratoria urbana tiene una correlación más estrecha con el conteo numérico (PNC) que con el peso de las partículas, validando la necesidad de establecer microrredes de monitorización de la calidad del aire.

Aeropuertos

Los aeropuertos destacan como islas con una alta concentración de PUF por combinar la combustión en altura y a nivel terrestre. Condiciones que afectan tanto a trabajadores de las instalaciones aeroportuarias como a núcleos poblacionales situados a kilómetros de distancia, pero alineados con el cono de aproximación de las aeronaves.

Las principales fuentes de PUF proceden de los motores de aviación cuya combustión de queroseno genera partículas extremadamente pequeñas (a menudo inferiores a 30 nm), con una capacidad de penetración sistémica superior a las del tráfico terrestre.

No obstante, hay un interés creciente en medir la PUF alrededor de los aeropuertos, y varios (Ámsterdam, Berlín, Bruselas, Copenhague, Fráncfort, Helsinki, París, Viena y Zúrich) ya lo hacen. Los datos de concentración de contaminantes obtenidos, aunque varían notoriamente entre ellos, demuestran cómo las columnas de partículas pueden detectarse a gran distancia de las pistas, impulsando la demanda de perímetros de vigilancia específicos para proteger a las comunidades vecinas. Asimismo, la dirección del viento también influye notablemente en la dispersión de las PUF haciendo que el impacto de los aeropuertos se detecte a mayores distancias, llegando en algunos casos, como en el de Berlín, a poseer una mayor influencia que la del tráfico de vehículos.

Puertos

Los entornos portuarios presentan una química de aerosoles única debido al tipo de combustibles utilizados y la actividad logística que registran. Las zonas portuarias se ven afectadas por múltiples fuentes de emisiones, como el transporte marítimo nacional e internacional, el tráfico rodado y no rodado, la industria y el consumo energético.

El uso de fuelóleo pesado y diésel marino emite grandes cantidades de precursores químicos. Estas emisiones contienen PUF primarias y, al mismo tiempo, favorecen la formación de partículas secundarias mediante la interacción con el ozono y otros gases corrosivos presentes en la brisa marina.

Por ello, es relevante la monitorización de la calidad del aire en las instalaciones portuarias. Medir en puertos también controla el impacto directo que ocasiona sobre ciudades costeras, donde la mezcla de contaminantes industriales y marítimos crea un cóctel de alta toxicidad que las redes convencionales de calidad del aire suelen subestimar.

Industrias: De la metalurgia a la transición energética

El sector industrial es una fuente masiva de PUF de origen térmico y mecánico, con una composición química a menudo más peligrosa que la urbana. La metalurgia debe liderar una transición energética sobre todo en:

• Fundiciones y refinerías: donde los procesos productivos con alta temperatura son auténticas fábricas de partículas metálicas y carbono negro, compuestos que actúan como neurotóxicos una vez entran en el torrente sanguíneo.
• Fabricación de baterías: gracias al auge de la movilidad eléctrica, las nuevas plantas de producción de celdas de litio y componentes químicos plantean un nuevo reto de control de emisiones difusas o escapes no canalizados por chimeneas.
• Control de emisiones difusas: el rigor científico exige que las industrias monitoricen sus focos de emisión principales, pero que también se implementen sensores perimetrales para detectar fugas de nanopartículas que podrían pasar inadvertidas para los sistemas de control de calidad del aire tradicionales.

Necesitamos mandatos regulatorios para regular lo invisible, como son las partículas ultrafinas.

Marco regulatorio internacional sobre las partículas ultrafinas

El último balance de la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) sobre el progreso de los objetivos del 8.º Programa de Acción en materia de Medio Ambiente (PMA), hoja de ruta legal y estratégica que coordina la política ambiental europea hasta el 2030, publicado a finales de 2025, arroja una conclusión agridulce: aunque la Unión Europea está en camino de cumplir su meta de reducir las muertes prematuras por PM_2,5 en un 55% para 2030 respecto a 2005, la cifra de mortalidad continúa siendo notoria. Si bien se registra una tendencia a la baja, persiste la carga de mortalidad; una cifra crítica con cerca de 180.000 fallecimientos anuales vinculados a la exposición a partículas finas en territorio europeo.

Esta persistencia de la carga de mortalidad subraya una limitación en la gestión actual: el vacío normativo que rodea a las partículas ultrafinas (PUF). Sin embargo, el panorama legislativo global está empezando a girar hacia un control más estricto.

Unión Europea

La reciente aprobación de la Directiva (UE) 2024/2881 sobre la calidad del aire ambiente representa el cambio de paradigma más significativo en dos décadas. Por primera vez, Europa establece un mandato claro para abordar lo invisible:

• Medición obligatoria: la directiva impone la monitorización de las PUF en puntos estratégicos antes de 2030, obligando a los Estados miembros a desplegar superestaciones de control; así se consideran a los puntos de muestreo de vigilancia en dicho texto legislativo.

Las superestaciones de control son el pilar de la nueva estrategia europea, no por ser estaciones más grandes, sino por convertirse en centros de alta complejidad técnica para la monitorización profunda que va más allá de los contaminantes básicos. La normativa exige que su ubicación sea en lugares que representen la exposición real de la población; además, obliga a establecer una de estas superestaciones por cada 10 millones de habitantes en áreas urbanas. Su presencia representa la verdad científica en un punto fijo. Las redes de monitorización como las de Kunak son las que permiten extender esa inteligencia a todo el tejido urbano e industrial.

Dichas superestaciones actúan como el patrón de calibración para el resto de la red de monitorización. Los datos de alta precisión que aportan sirven para validar los datos de las redes de sensores IoT (como los de Kunak) desplegados por el resto de la ciudad; alimentar modelos de predicción atmosférica; y proporcionar a la Comisión Europea datos científicos sólidos para ajustar los límites legales de salud en las próximas décadas.

• Densidad numérica como métrica reina: abandonando la obsesión por la masa de las PUF para centrarse en la concentración numérica de partículas (PNC), medida en partículas por centímetro cúbico (#/cm³); la única métrica capaz de capturar la magnitud real de la contaminación por PM_0,1.
• Vigilancia nacional integrada: las redes de vigilancia deberán evolucionar de muestreos esporádicos a una integración sistémica de la monitorización que permita modelizar la dispersión de estas partículas de manera continua en entornos urbanos e industriales.

Así la tecnología de Kunak permite desplegar una red capilar que multiplica el alcance de la vigilancia nacional. Integrar sensores de alta precisión con las estaciones de referencia crea un sistema híbrido donde la superestación garantiza el rigor del dato, mientras que los nodos distribuidos de Kunak proporcionan la resolución espacial necesaria para modelizar la, contaminación atmosférica, y en este caso la dispersión de las PUF, calle por calle o en el perímetro exacto de una industria. Esta integración sistémica permite pasar de una foto fija en un solo punto de la ciudad a un mapa de calor dinámico y continuo; un mosaico de datos en tiempo real esencial para que la modelización atmosférica sea una herramienta de prevención real y no solo un registro estadístico.

No obstante, aunque la reciente revisión de la normativa europea avanza en la ambición de los umbrales, el despliegue de estaciones de medición obligatorias para PUF sigue siendo testimonial y centrado en puntos de observación más que en límites de inmisión estrictos.

Además, mantiene el desfase en la homologación de fuentes. Aunque existen normativas como la Euro 7 para vehículos que intentan acotar las emisiones de partículas por número (PN), la regulación ambiental de calidad del aire exterior aún no se ha conectado totalmente con estos estándares de emisión en origen. No obstante, los nuevos requisitos de seguimiento de la UE ayudarán a fortalecer la base de evidencia y respaldarán el desarrollo de futuras políticas sobre la exposición a PUF y la protección de la salud.

Estados Unidos (EPA)

En Estados Unidos, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) mantiene una postura de observación activa, aunque todavía no ha fijado un estándar primario de salud para las PUF bajo la ley Clean Air Act teniendo en cuenta:

• Evaluación de riesgos: en sus revisiones periódicas, la EPA está evaluando la inclusión de las PM_0,1 basándose en la creciente evidencia científica que vincula la exposición a corto plazo con episodios de daños cardiovasculares agudos.
• Referencia en exposición urbana: UU. lidera actualmente los estudios de referencia sobre exposición ocupacional (en minería y nanotecnología) y en corredores de tráfico denso, que sirven de base para las futuras regulaciones de la UE y otros organismos.

Organización Mundial de la Salud (OMS)

La OMS, a través de sus Directrices de Calidad del Aire (2021), actúa como el motor que impulsa el cambio regulatorio global al calificar formalmente a las PUF como un contaminante emergente de alta prioridad por:

• Efectos acumulativos: debido a su capacidad de translocación sistémica, las PUF requieren una monitorización específica que vaya más allá de las fracciones finas PM_2,5.
• Monitorización piloto: La OMS no solo recomienda límites (aunque por ahora son cualitativos), sino que promueve activamente programas piloto de investigación para estandarizar los métodos de conteo a nivel global, asegurando que los datos recogidos en Berlín sean comparables con los de Tokio o Madrid.

La OMS considera a las PUF como un contaminante de creciente preocupación, a pesar de la ausencia de valores de referencia formales. Se considera que una PNC alta supera las 10.000 partículas/cm³ durante 24 horas o las 20.000 partículas/cm³ por hora.

Tecnologías para la monitorización de partículas ultrafinas

Hasta hace poco, la medición de PUF estaba confinada a estaciones de referencia voluminosas y extremadamente costosas. Sin embargo, la evolución tecnológica ha permitido que pasemos de muestreos aislados a una vigilancia continua y distribuida mediante:

Sensores avanzados e IoT ambiental

La transición de la instrumentación científica de laboratorio a las redes urbanas inteligentes se basa en la miniaturización y la conectividad de los sensores gracias a:

• Detección en tiempo real: los sistemas actuales integran sensores de conteo de partículas que operan mediante principios ópticos avanzados o difusión de carga, permitiendo obtener datos segundo a segundo. Esto es vital para capturar los eventos de contaminación transitorios que se omitirían en un promedio diario.
• Mantenimiento remoto y calibración: el despliegue de sensores IoT permite que cada nodo de la red sea monitorizado a distancia. Mediante algoritmos, los sistemas pueden detectar derivas en los sensores y ajustar la calibración sin intervención física constante, reduciendo drásticamente los costes operativos de las redes de vigilancia.

Aplicaciones de las soluciones Kunak

Kunak destaca en la monitorización de la calidad del aire de alta precisión gracias a su capacidad para integrar múltiples parámetros en sus dispositivos compactos y robustos. A diferencia de los sensores convencionales, las estaciones Kunak ofrecen una visión 360° de la calidad del aire. Una monitorización multiparamétrica que realiza un seguimiento preciso de las partículas ultrafinas, y que integran la medición de PM_2,5, PM₁₀ y gases críticos como NO₂, SO₂ y O₃, permitiendo identificar si las PUF detectadas son primarias (por ejemplo, del tráfico) o secundarias (nucleación por gases).

Los datos brutos se transforman en inteligencia ambiental mediante la plataforma Kunak Cloud que garantiza:

• Trazabilidad total: con datos auditables para cumplimiento de la normativa (como la nueva Directiva 2024/2881).
• Alertas inteligentes: mediante notificaciones automáticas cuando se superan umbrales críticos.
• Reporting avanzado: con la generación de informes personalizados y listos para la toma de decisiones políticas o industriales basadas en datos.

La versatilidad de las soluciones Kunak permite su despliegue en los escenarios de emisión de PUF más exigentes analizados previamente como en aeropuertos mediante la creación de perímetros de seguridad para monitorizar la pluma de dispersión de las turbinas y proteger a las poblaciones colindantes. En las zonas urbanas de bajas emisiones (ZBE) los sistemas Kunak facilitan la evaluación de la eficacia real de las restricciones de tráfico no solo por peso de partículas, sino por densidad numérica. y en polígonos industriales donde efectúan el control de emisiones difusas en procesos de fundición o fabricación de baterías, entre otros, donde la detección precoz de fugas de nanopartículas es crítica para la salud laboral.

Las partículas ultrafinas se comportan de forma similar a un gas, moviéndose caóticamente y saturando el aire en concentraciones de miles de millones de unidades por metro cúbico.

Preguntas frecuentes sobre las partículas ultrafinas (FAQs)

¿Qué diferencia hay entre las partículas ultrafinas y las PM2,5?

Para entender la diferencia entre las diferentes partículas en suspensión de la atmósfera, hay que visualizar una escala de tamaños: si una partícula de PM_2,5 (fina) tuviera el tamaño de un balón de baloncesto, una partícula ultrafina sería apenas como una canica. Mientras que las PM_2,5 se miden teniendo en cuenta su peso y suelen quedar retenidas en los alvéolos pulmonares, las PUF son tan diminutas que su masa resulta casi inexistente, pero su número es abrumador. Esta levedad les permite comportarse de forma similar a un gas, moviéndose caóticamente y saturando el aire en concentraciones de miles de millones de unidades por metro cúbico.

La clave de su peligrosidad reside en su capacidad de invasión y reactividad. Al ser mucho más pequeñas y numerosas, las PUF poseen una superficie de contacto inmensa en relación con su volumen, lo que las convierte en unos imanes perfectos para las toxinas y metales pesados. Mientras las PM_2,5 pueden causar inflamación respiratoria, las PUF van un paso más allá pues su tamaño les permite cruzar directamente al torrente sanguíneo y viajar hasta el corazón o el cerebro, convirtiendo un problema de calidad del aire en un desafío de salud sistémica que las mediciones convencionales de peso simplemente no pueden detectar.

Comparativa del tamaño de las partículas ultrafinas (PUF) con otras partículas que nos resultan más familiares – Fuente: Visual Capitalist

¿Por qué las PUF no están reguladas todavía?

A pesar de la sólida evidencia científica sobre su toxicidad, las partículas ultrafinas han permanecido en un estatus de limbo legal debido principalmente a un desafío técnico de escala en el tamaño. Hasta hace poco, la tecnología necesaria para contar billones de nanopartículas de forma fiable y constante era costosa, compleja y estaba limitada a entornos de laboratorio. Pero ahora ya es posible con los sistemas de monitorización más avanzados que despliegan amplias redes de control más asequibles económicamente.

Además, hay que tener en cuenta la naturaleza extremadamente volátil de las PUF. A diferencia de las PM₁₀, que son más estables, las PUF aparecen y desaparecen rápidamente según el tráfico, el clima o la radiación solar, lo que dificulta establecer límites de media diaria que sean jurídicamente sólidos para sancionar o regular.

Sin embargo, el panorama está cambiando radicalmente. La Unión Europea, consciente de que ignorar estas partículas supone un riesgo inasumible para la salud pública, ya ha sentado las bases en la nueva Directiva de Calidad del Aire. Esta normativa marca el inicio de una transición obligatoria en la que pasaremos de medir solo el peso del polvo a contar el número de partículas. Gracias a la aparición de soluciones de monitorización más precisas y asequibles, como el sensor de PUF de Kunak, las administraciones ya no tienen excusas tecnológicas para no incluirlas en sus planes de protección ciudadana.

¿Qué enfermedades provocan las PUF?

A diferencia de las partículas de mayor tamaño, que actúan principalmente a nivel mecánico en los pulmones, las partículas ultrafinas operan como agentes de inflamación sistémica. Al cruzar la barrera alveolar y entrar en la sangre, desencadenan una respuesta inmunitaria constante que acelera el estrés oxidativo en todo el cuerpo. Esto las vincula directamente con el desarrollo de enfermedades cardiovasculares, como la hipertensión y la aterosclerosis, ya que pueden depositarse en las paredes arteriales y favorecer la formación de placas, aumentando drásticamente el riesgo de infartos de miocardio y accidentes cerebrovasculares.

En el plano respiratorio, su impacto va mucho más allá del asma o la bronquitis crónica; los estudios médicos las señalan como un factor clave en la reducción de la función pulmonar a largo plazo en niños que crecen en entornos urbanos.

¿Cómo se miden las partículas ultrafinas en campo?

La medición de las partículas ultrafinas en condiciones reales (fuera de los laboratorios climatizados) es un desafío de ingeniería que se resuelve mediante tres tecnologías principales. El método de referencia sigue siendo el Contador de Núcleos de Condensación (CPC), un dispositivo que aumenta las partículas nanométricas mediante la saturación de un vapor para que puedan ser contadas por un sensor óptico. Para un análisis más exhaustivo, se utilizan los espectrómetros SMPS, que actúan como escáneres de tamaño, clasificando las partículas según su movilidad eléctrica. Sin embargo, debido a su alto coste y complejidad, estos equipos suelen reservarse para estaciones fijas de referencia o campañas de investigación específicas.

La verdadera revolución para la medición en campo y de forma masiva ha llegado con los sensores de alta sensibilidad a las PUF y los dispositivos IoT. Estos sistemas de monitorización, como las soluciones desarrolladas por Kunak, despliegan redes densas de monitorización que operan de forma continua y autónoma bajo cualquier condición climática. Gracias a estas estaciones basadas en la miniaturización de la tecnología de dispersión de luz y difusión de carga, ahora es posible capturar datos en tiempo real con una precisión científica, permitiendo que municipios e industrias identifiquen picos de exposición en puntos críticos (calles estrechas, perímetros industriales o zonas escolares) donde los equipos tradicionales no podrían llegar por tamaño o coste.

¿Cómo ayudan los sistemas de Kunak a su control?

Los sistemas de monitorización Kunak actúan como un puente tecnológico entre la complejidad de la física de partículas y la necesidad práctica de gestión ambiental. Su principal valor radica en la capacidad de transformar un fenómeno invisible y volátil en datos accionables en tiempo real. Gracias a la integración de sensores de alta sensibilidad en estaciones robustas, Kunak permite identificar no solo cuánto aire contaminado hay, sino cuándo y dónde se producen los picos de emisión. Esto es fundamental para que las industrias y los municipios puedan activar protocolos de actuación inmediata o ajustar procesos operativos antes de que los niveles superen los umbrales de seguridad.

Más allá de la detección puntual, la potencia de las soluciones Kunak reside en su capacidad de análisis de tendencias y cumplimiento normativo. A través de su plataforma en la nube, Kunak Cloud, los datos se procesan para generar informes detallados que cumplen estrictamente con los requisitos de trazabilidad regulatorios. Esto permite a los gestores no solo monitorizar, sino demostrar con evidencias científicas la eficacia de sus políticas de reducción de emisiones, posicionando a la organización a la vanguardia de la normativa internacional y asegurando una protección real y medible para la salud pública.

Las partículas ultrafinas representan uno de los mayores retos en la evaluación de la calidad del aire.

Conclusión: medir lo invisible para proteger lo esencial

Las partículas ultrafinas pasan desapercibidas a simple vista, pero su impacto en la salud pública las vuelve imposibles de ignorar. Actualmente, mientras reducimos la masa de contaminantes visibles, nos enfrentamos a un aumento de patologías respiratorias, cardiovasculares y daños neurológicos vinculados a lo infinitamente pequeño en la contaminación del aire. Si no optimizamos la eficiencia industrial y actualizamos las normativas vigentes para que incluyan obligatoriamente el conteo numérico de partículas ultrafinas, seguiremos gestionando solo la mitad del problema.

Las partículas ultrafinas representan uno de los mayores retos en la evaluación de la calidad del aire, pero el mensaje debe ser de acción, no de alarmismo. Aunque invisibles, su impacto es hoy medible y gestionable. Las soluciones sobre el terreno ya existen y pasan por la integración de tecnología avanzada, como la desarrollada por Kunak, que permite anticipar el riesgo de exposición con una precisión que antes solo estaba al alcance de laboratorios fijos de alto coste.

La democratización de esta tecnología, gracias a su coste asequible y alta fidelidad, alineada con las regulaciones internacionales, permite que la monitorización de PUF deje de ser un desafío inabordable para las ciudades y las industrias. En consecuencia, queremos respirar aire limpio, pero también disponer de la capacidad de saber qué respiramos para reducir los contaminantes que no vemos.

Referencias

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