Sensor de calidad del aire, vigilante de la atmósfera

Medir la calidad del aire resulta esencial para mejorar la salud humana y la del medio ambiente. Las alteraciones en la composición natural del aire que respiramos son comunes en las sociedades industrializadas de las que formamos parte la mayoría de la población mundial. Actuar para eliminar los contaminantes que empeoran la calidad del aire o, al menos, minimizar su presencia en la atmósfera, mediante medidas de control y seguimiento, resulta prioritario para lograr el bienestar con el disfrute de un entorno saludable.

La prolífica actividad industrial que nos rodea hace nuestra vida más fácil a través de sus múltiples manufacturas. Además, para desplazarnos dependemos de una movilidad impulsada por combustibles fósiles. Sin embargo, ambas actividades son los principales factores por los que las concentraciones de contaminantes del aire, tanto al aire libre como en interiores, han aumentado considerablemente en las últimas décadas. De igual manera las variaciones de temperatura, humedad y presión atmosférica inciden de forma natural modificando las condiciones del aire.

El monitoreo atmosférico permite estudiar las concentraciones de los contaminantes y sus tendencias, y evaluar estas condiciones con respecto a los límites indicados en las normas ambientales para la protección de la salud de la población. Salcido, A., et al (2019).

A medida que la conciencia social sobre la importancia de la calidad del aire aumenta, también lo hace la demanda de sistemas eficientes y precisos que evalúen la calidad del aire. Para lograrlo, los sensores de calidad del aire son una herramienta esencial tanto en espacios interiores como al aire libre.

Un sensor de calidad del aire es un dispositivo diseñado para medir y registrar la calidad del aire. Al hacerlo proporciona datos esenciales de las condiciones atmosféricas. Los sensores aportan una información precisa que no solo ayuda a identificar los componentes del aire que respiramos, sino que también permite cuantificarlos y, consecuentemente, tomar las medidas pertinentes para mejorar la calidad del aire en nuestra casa, trabajo o cualquier otro lugar y con ello proteger la salud ambiental y de las personas

Existen, además, ciertos instrumentos y métodos que se utilizan para controlar y mejorar la calidad del aire en interiores como los purificadores de aire y los sistemas de ventilación.

¿Qué pasa cuando la calidad del aire es mala?

Conocer el estado de la contaminación atmosférica es desvelar la composición y concentración de los diferentes gases y partículas presentes en la atmósfera. Son elementos que naturalmente se hallan en una proporción determinada u oscilan en función de las condiciones meteorológicas. Esto permite que todos los seres vivos podamos respirar. No solo se trata de vivir, sino de disfrutar del bienestar que aporta hacerlo en un entorno saludable.

Cuando se alteran las proporciones originales de gases en la atmósfera, se originan diversos daños en la salud. La presencia de algunos contaminantes en el aire contribuye a incrementar las posibilidades de desarrollar enfermedades como afecciones respiratorias, cardiovasculares y cáncer.

“La exposición a contaminantes atmosféricos causa efectos negativos en la salud de la población, tanto de forma directa en el corto y el largo plazo, como de forma indirecta, a través de su incidencia en el cambio climático. El 92% de la población mundial se enfrenta diariamente a una mala calidad del aire y el 90% de las ciudades del mundo no cuentan con suficientes reglamentaciones para gestionar este tema.” Represa, S., (2020).

¿Cuándo se considera que el aire está contaminado? 

Se constata que el aire está contaminado cuando los niveles de partículas dañinas, gases tóxicos o compuestos orgánicos volátiles superan los valores establecidos por las directrices de la Organización Mundial de la Salud (OMS). A ello se suman  las normas establecidas por el gobierno de cada país o instituciones de gobierno común como la Comisión Europea. 

Sus directivas y leyes definen los parámetros de  calidad del aire y los objetivos vinculantes más estrictos  para lograr una reducción de las emisiones de los principales contaminantes atmosféricos en la UE en base a los más actualizados estudios científicos sobre la incidencia de la calidad del aire en la salud pública y el medioambiente. 

El Índice de Calidad del Aire (ICA) mide los contaminantes presentes en el aire y su proporción, aportando una información valiosa para prevenir impactos en nuestro organismo. Se basa en los niveles de diversos contaminantes como las partículas en suspensión, el dióxido de azufre, el dióxido de nitrógeno, el ozono troposférico y el monóxido de carbono, entre otros. A mayor concentración de estos elementos químicos, peor será la calidad del aire y, con ello, se incrementa su impacto potencial sobre la salud. 

Las sustancias básicas que generan más del 90% de la contaminación atmosférica se pueden resumir principalmente en cinco grupos: partículas en suspensión, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y sulfatos, óxidos de carbono e hidrocarburos. Guerrero, A., et al (2011).

¿Cómo se puede medir la calidad del aire?

Para saber si el aire está contaminado, un sensor de calidad del aire preciso y fiable es el aliado perfecto para nuestra salud y bienestar. El uso de sensores de calidad del aire se ha convertido en una necesidad imperante en cualquier lugar donde se desee controlar la calidad del aire. A su vez, la calidad del aire debería ser vigilada en el ámbito comunitario y doméstico, ya que es especialmente en espacios interiores donde pasamos la mayor parte de nuestro tiempo.

Un cambio significativo en las mediciones realizadas por los sensores es una indicación fiable de una situación de alerta de los niveles de partículas y gases nocivos. Para completar su funcionamiento el dispositivo debería estar ajustado para que sus mediciones se hagan a tiempo real y así constatar la contaminación del aire y detectar aquellos momentos críticos.  De igual manera, para proporcionar una estimación correcta de dichos niveles, los monitores de calidad del aire deben estar equilibrados con precisión.

Los sensores de calidad del aire se han convertido, a su vez,  en una herramienta indispensable en el campo de la investigación y consultoría, especialmente en áreas relacionadas con la industria y la salud. Su relevancia reside en su capacidad para proporcionar datos precisos y en tiempo real sobre la calidad del aire. Es una información crucial para el desarrollo de investigaciones rigurosas y la formulación de recomendaciones bien fundamentadas para mejorar la calidad del aire en un entorno determinado.

¿Qué es un sensor de calidad del aire?

El sensor de calidad del aire es un dispositivo que mide diversos parámetros de forma simultánea para evaluar la pureza del aire en un entorno específico. Este dispositivo utiliza tecnología avanzada para proporcionar mediciones precisas de las diferentes partículas y los gases nocivos presentes en el ambiente.

 Algunos de estos dispositivos también pueden medir la temperatura, la presión atmosférica, la humedad y el punto de rocío. Gracias a la incorporación de sondas adicionales, los sensores pueden recopilar otros datos como la velocidad y dirección del viento. Esto permite obtener una información más precisa sobre el comportamiento de los diferentes contaminantes, cómo se comportan al desplazarse en el aire. De esta manera se puede predecir con anticipación su llegada a poblaciones cercanas e incluso determinar la procedencia de los contaminantes detectados.

Los datos captados por el sensor, y tras su posterior análisis, proporcionan un perfil muy preciso de los contaminantes presentes y su evolución en el aire. Es el momento adecuado para tomar decisiones informadas que consigan reducir los contaminantes y con ello mejorar la calidad del aire.

Los sensores utilizan diversas tecnologías, como la detección óptica, química o electroquímica, para medir la concentración de partículas o gases específicos en el aire. De igual manera, pueden utilizar métodos como la dispersión de luz láser o la sedimentación gravitacional para estimar la concentración de partículas suspendidas en el aire.

Los sensores de calidad del aire de Kunak que cuentan con la tecnología patentada de cartuchos inteligentes para detectar y medir contaminantes específicos de manera precisa. En conjunto proporcionan una imagen completa de la calidad del aire en un entorno determinado. Estos cartuchos inteligentes pueden contener materiales absorbentes o reactivos químicos que interactúan con los contaminantes presentes en el aire.

Cuando el aire pasa a través del cartucho, los sensores reaccionan con los contaminantes, lo que permite la medición de su concentración. Estos sensores suelen estar diseñados para ser precisos, sensibles y selectivos, lo que significa que pueden detectar e identificar diferentes tipos de contaminantes de manera confiable.

La ventaja de la tecnología de cartuchos inteligentes de Kunak es que pueden ser reemplazados fácilmente cuando finaliza su ciclo de vida. Esto permite mantener la precisión de las mediciones a lo largo del tiempo ya que no han de ser enviados a fábrica para su sustitución, minimizando así los costes y los periodos sin recepción de datos ambientales. Además, esta tecnología permite adaptarse a diferentes condiciones ambientales o necesidades de medición específicas sin significar un gran coste económico gracias a su sencillo sistema de intercambio.

Una vez que los sensores recopilan los datos, estos se procesan y se transmiten a una aplicación o software para su visualización y análisis. Este análisis detallado proporciona resultados valiosos y precisos que son utilizados para la toma de decisiones con las que mejorar la calidad del aire de un modo eficaz.

El software empleado para el análisis de los datos obtenidos es un componente crítico en los monitores de calidad del aire. Cada cartucho inteligente incorpora en su tecnología un algoritmo personalizado. Esto permite que las mediciones de todos los cartuchos sean homogéneas. De igual manera, proporciona una indicación clara y fácil de entender sobre los niveles de cada contaminante en cuestión. 

Los sensores de calidad del aire de Kunak son robustos, fiables, fáciles de usar y pueden adaptarse a una amplia gama de entornos para analizar la actividad urbana, natural e industrial.

En resumen, el sensor de calidad del aire es una tecnología accesible para cualquier entidad de gestión urbana o industrial. De igual manera es una herramienta fundamental con la que hacer seguimiento y gestionar la calidad del aire. Con su uso se protege la salud humana y el medioambiente al basar su información en los niveles de contaminación permitidos legalmente y cuya validación se ha establecido mediante estudios científicos. 

Instrumentos de referencia y equivalentes

Alta calidad del dato
Regulado y certificado
Un parámetro por instrumento
Costo elevado
Limitada resolución espacial

Estaciones de calidad del aire basadas en sensores

Datos precisos
Certificación en proceso
Varios parámetros por sensor
Alta relación calidad-precio
Alta resolución espacial

Sensores de calidad del aire de bajo coste

Muy mala calidad del dato
No regulados
1 – 2 parámetros por sensor
Muy bajo costo
Alta resolución espacial

 

¿Cómo elegir el sensor de calidad del aire más adecuado para mi proyecto?

Podemos clasificar las estaciones de calidad del aire en tres tipos: las de referencia o equivalentes (AQMS), las estaciones profesionales basadas en sensores y los sensores de bajo coste

Nuestra elección depende de los objetivos específicos de monitorización que se pretenden obtener y de las necesidades de cada proyecto. La sencilla logística y el bajo coste de mantenimiento de las profesionales y de exposición personal, hace factible el uso de ambos tipos en multitud de situaciones y proyectos. La diferencia está en el nivel de precisión y fiabilidad de los datos que se requieren en cada uno. 

Las estaciones oficiales o de referencia suelen proporcionar mediciones continuas en ubicaciones específicas, lo que resulta muy útil para el monitoreo a largo plazo y la comparación de datos a lo largo del tiempo. Son capaces de analizar la presencia de múltiples contaminantes a la vez. Al mismo tiempo pueden registrar parámetros meteorológicos y ofrecen unas mediciones de la máxima precisión. 

El problema de estas está en su limitada representación espacio-temporal y sus elevados costes de instalación y mantenimiento.

En el extremo opuesto encontramos los sensores de bajo coste para el control y medición. Estos son adecuados cuando se desea hacer mediciones en múltiples ubicaciones. Son sistemas que ofrecen una elevada flexibilidad ya que son muy portátiles, tienen muy bajo coste de adquisición y apenas requieren mantenimiento. Este tipo de estaciones se suelen emplear para realizar evaluaciones temporales de exposición individual como en los estudios epidemiológicos. A su vez, sirven para despertar conciencia sobre la calidad del aire que cualquier persona puede respirar.

El problema de esta tecnología es que las mediciones que arrojan son de cuestionable precisión y la variabilidad intra-modelos elevada por lo que es complicado basar decisiones de gran relevancia en estos datos. Desde Kunak siempre recomendamos que este tipo de mediciones cuenten con alguna otra fuente fiable de datos con los que comparar y contrastar las medidas realizadas en el estudio.

Por último, nos encontramos las estaciones profesionales basadas en sensores que quedan a medio camino entre las de referencia y las de bajo coste.

Estas estaciones de calidad del aire son el complemento ideal de las estaciones de referencia. Ofrecen una mayor y fiable cobertura espacial para gestionar de una manera eficaz la calidad del aire y con una elevada confiabilidad y precisión en los datos. Estos ofrecen, además, unas mediciones indicativas en tiempo real,  que son enviadas al instante a una plataforma externa como un software de calidad del aire o a una plataforma de terceros, permitiendo el acceso y visualización de los datos para su posterior análisis y explotación. 

Dichas estaciones, al mismo tiempo, pueden registrar parámetros meteorológicos ya que pueden incorporar diferentes sondas con las que recopilar otros datos ambientales que completan la medición pormenorizada de la calidad del aire. 

Debido a su gran relación calidad-precio y su reducido mantenimiento, las convierten en herramientas clave para un análisis preciso de la calidad del aire a escala hiperlocal así como para su despliegue en zonas donde no se disponga de fuentes de datos de referencia (p. ej. países en vías de desarrollo o industrias alejadas de entornos urbanos).