En la última década, el desarrollo y avance tecnológico en el ámbito de los microsensores de 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 han transformado la forma en que se mide y analiza la contaminación atmosférica. Estos dispositivos han ganado relevancia no solo por su accesibilidad y costo reducido, sino también por su capacidad para complementar y expandir las redes oficiales de estaciones de monitorización de calidad del aire, que tradicionalmente han sido más costosas y complicadas de implementar.
Ventajas de los microsensores en la medición de la calidad del aire exterior
Los microsensores, por su diseño compacto y versatilidad, permiten realizar mediciones continuas en tiempo real de contaminantes clave como el NO₂, PM₁₀, PM₂,₅ o COVs , entre otros. Entre sus principales ventajas se incluyen:
- Costos reducidos: Los avances tecnológicos han permitido que estos dispositivos sean más asequibles, lo que facilita la creación de redes de monitoreo más extensas.
- Fácil despliegue: Son más livianos y fáciles de instalar que las estaciones tradicionales, lo que los convierte en una opción atractiva para entornos urbanos y rurales, así como para ubicaciones industriales puertos u obras.
- Flexibilidad en campañas de medición: Se pueden emplear en estudios temporales o permanentes, lo que resulta ideal para proyectos urbanos o industriales donde las estaciones de referencia son difíciles o costosas de implementar.
Estos dispositivos también han permitido el monitoreo en áreas donde antes era difícil acceder como sitios rurales o alejados de las ciudades sin cobertura de redes.
Dispositivo IoT para medir la calidad del aire
Desafíos y mejoras tecnológicas de los microsensores
A pesar de las ventajas, los primeros microsensores han enfrentado varios desafíos que limitaron su adopción , especialmente en exteriores:
- Condiciones meteorológicas: La falta de una línea de aire calentado en algunos sensores afectaba a la precisión de las mediciones, ya que las condiciones climáticas podían interferir con los datos recopilados.
- Complejidad de la comunicación: En zonas rurales o lejanas, la falta de comunicaciones inalámbricas dificultaba el envío de datos en tiempo real.
- Problemas de calibración: La ausencia de datos de referencia, la degradación de los propios sensores de medición o la ausencia de un protocolo regular de mantenimiento provocaban desviaciones en las mediciones a lo largo del tiempo.
- Límites de detección: Los primeros microsensores no lograban detectar concentraciones bajas de ciertos contaminantes , como el NO₂.
Sin embargo, el diseño de una nueva generación de microsensores ha superado gran parte de estos obstáculos. Hoy en día, estos sensores son más precisos, menos susceptibles a inestabilidades meteorológicas y más fáciles de implementar en diversos entornos exteriores. Además, los avances en la tecnología de metrología del aire han permitido la integración de algoritmos más complejos que mejoran la calidad y precisión de los datos recopilados .
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Complemento a las redes oficiales de monitorización
Aunque los microsensores ofrecen mediciones indicativas, no pueden reemplazar completamente a las estaciones de monitoreo tradicionales en términos de precisión. Sin embargo, su capacidad para complementar las redes oficiales es indiscutible. Antes de comenzar una campaña de medición, es recomendable que los microsensores sean intercomparados con estaciones de referencia para garantizar la calidad y coherencia de los datos, siempre que esto sea posible. Si no, es recomendable contar con aquellos sensores que hayan demostrado su precisión y fiabilidad a través de diversos estudios de co-locación frente a estaciones de referencia, o hayan sido evaluados por organismos independientes.
Por ejemplo, en París, se han instalado microsensores para la medición continua de partículas PM₁₀ y PM₂,₅ en la Plaza de la Concordia, con una intercomparación realizada en la estación Airparif de los Campos Elíseos. Esta combinación de tecnologías garantiza una mejor interpretación de los datos, especialmente en áreas de alto tráfico o en proyectos de urbanización. De igual modo, es relativamente fácil acceder a estudios intercomparativos entre diversos fabricantes y estaciones de referencia tal como ofrecen organismos como AQ-Spec (Centro de Evaluación del Rendimiento de Sensores de Calidad del Aire), Airparif (organización responsable de monitorear la calidad del aire en la región de París), Sedema (Secretaría del Medio Ambiente de la Ciudad de México), Ricardo (consultora global que ofrece soluciones estratégicas, medioambientales y de ingeniería), NILU (Instituto Noruego de Investigación del Aire) o la US EPA (Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos), entre otros.
Aplicaciones prácticas y futuras de los microsensores
Los microsensores han demostrado ser útiles en una amplia gama de aplicaciones:
- Monitoreo alrededor de plantas industriales, de construcción o de minería: Estos sensores se utilizan para medir inmisiones durante los procesos productivos o fases críticas de las obras, como la demolición o el movimiento de tierras.
- Proyectos de desarrollo urbano: Su portabilidad los convierte en una excelente opción para el monitoreo en áreas donde las estaciones tradicionales serían difíciles de implementar o donde se requiera una mayor resolución espacial de las mediciones.
- Supervisión de la calidad del aire en eventos temporales: En campañas puntuales en eventos o zonas con altos niveles de contaminación, los microsensores permiten obtener datos en tiempo real para tomar decisiones rápidas.
Con el creciente interés en los dispositivos IoT, el uso de microsensores también se está extendiendo a nivel ciudadano e industrial, proporcionando una visión más detallada y extensa de la calidad del aire en tiempo real.
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El futuro de los microsensores
A medida que los microsensores continúan mejorando, su adopción en el monitoreo de la calidad del aire exterior se incrementa. Sin embargo, la falta de estandarización y reconocimiento regulatorio sigue siendo un obstáculo. Iniciativas como el “ están impulsando el desarrollo de estos dispositivos; de igual manera, su uso está fomentando la creación de estándares que permitan su utilización más extendida y confiable.
En resumen, los microsensores de calidad del aire han evolucionado de manera significativa, consolidándose como una herramienta indispensable para el monitoreo ambiental. Su capacidad para complementar las redes oficiales y ofrecer soluciones más económicas y flexibles, así como una elevada confiabilidad de los datos, augura un futuro prometedor en el control de la calidad del aire a nivel global.
