¿Qué es un sensor de calidad del aire? ¿Cómo funciona?

¿Cómo funcionan los sensores de calidad de aire? ¿Cuáles son los principales tipos de sensores disponibles en el mercado? ¿Cuáles son sus principales aplicaciones? ¿Cómo elegir el modelo más conveniente para ti? En este artículo, te decimos todo lo que necesitas saber sobre estos dispositivos.

¿Qué es un sensor de calidad del aire y por qué es importante?

Los sensores de calidad de aire son dispositivos electrónicos diseñados para detectar y medir la concentración de partículas contaminantes presentes en el aire. Monitorear de forma permanente la calidad del aire permite tomar medidas oportunas en caso de que se detecten contaminantes en el aire, lo que puede prevenir problemas de salud e incluso ser la diferencia entre la vida y la muerte.

Principios de funcionamiento de los sensores de calidad del aire

Independientemente de la tecnología que utilicen y el ámbito de aplicación, los sensores de calidad del aire funcionan básicamente de la siguiente manera:

• ● Toman una pequeña muestra de aire.
• ● Con la ayuda de procesos físicos o químicos, detectan la presencia de contaminantes, y emiten una señal eléctrica.
• ● Procesan y calibran la señal eléctrica mediante una serie de algoritmos para calcular la cantidad de partículas en el aire de compuestos específicos.
• ● Guardan los resultados en la memoria interna del sensor, listos para su visualización, carga y análisis, o los envían a un sistema centralizado o a un teléfono móvil, entre otros dispositivos.

Tipos de sensores de calidad del aire y sus tecnologías

Existen varios tipos de sensores de calidad de aire, cada uno con un propósito específico. Hablemos de los más comunes:

• ● Sensor de partículas. Este dispositivo mide la dispersión de la luz ocasionada por partículas con un diámetro de entre 2,5 y 10 micrómetros, lo suficiente para detectar el humo procedente del tabaco, los escapes de los vehículos y las emisiones de la industria.
• ● Sensor de gases. Con la ayuda de tecnologías como espectroscopia infrarroja no dispersiva o de la detección electroquímica, estos sensores son capaces de detectar la presencia de dióxido y monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno, ozono y compuestos orgánicos volátiles.
• ● Sensor electroacústico. Aprovechando que el monóxido y el dióxido de carbono pueden alterar el comportamiento de las ondas sonoras de alta frecuencia, este equipo usa la técnica de ultrasonido para medir la presencia de estos gases.

Componentes clave de los sensores y su función

Los sensores de calidad de aire suelen utilizar mecanismos de detección electroquímica, de dispersión de luz y de infrarrojo para monitorear la calidad del aire. Dependiendo del contaminante que se desea medir, utilizan diferentes tecnologías, cuyo funcionamiento discutimos a continuación:

• ● Reacción electroquímica. Los sensores amperométricos miden la concentración de ciertos gases en el aire con la ayuda de dos electrodos y un electrolito. El gas entra a través de una barrera de difusión capilar y produce una reacción química al entrar en contacto con uno de los electrodos, que funciona como sensor. El otro electrodo funge como una semicelda que cierra el circuito.
• ● Dispersión de luz. En los sensores de partículas, el aire circula a través de una célula con un láser y un fotodetector: las partículas dispersan la luz láser y el fotodetector mide la luz dispersada. Esta tecnología también es muy común en los detectores de humo de incendios.
• ● Radiación infrarroja. Algunos gases tienden a dispersar la radiación infrarroja a longitudes de onda que varían dependiendo de su grado concentración. Aprovechando esta propiedad, se utiliza un sensor y un emisor de infrarrojos para monitorear la presencia de contaminantes en el aire.

Factores que afectan la calidad del aire y cómo los sensores los detectan

El uso de carbón, petróleo, gas natural y gasolina por parte de la industria y los conductores de vehículos es la principal razón por la que cada año se liberan toneladas de contaminantes a la atmósfera. Estos compuestos afectan la pureza del aire, exponiendo a la población a enfermedades respiratorias y cerebrovasculares.

De hecho, la Organización Mundial de la Salud (OMS) revela que cada año mueren más de cuatro millones de personas debido a la contaminación atmosférica. Se trata pues, de un serio problema de salud pública, principalmente en las grandes ciudades. Con esto en mente, la OMS, de común acuerdo con otras organizaciones internacionales, ha establecido los indicadores de materia particulada PM10 y PM2,5 para determinar la calidad del aire en determinada zona.

Estos indicadores hacen referencia al tamaño de las partículas presentes en el ambiente, algo que los sensores de calidad de aire pueden identificar con precisión. Las partículas de 10 micrones de diámetro (PM10), suelen alojarse en los pulmones, ocasionando problemas respiratorios. Sin embargo, las más peligrosas son las partículas de 2,5 micrones (PM2,5), que alcanzan el flujo sanguíneo y contribuyen a la aparición de cáncer y accidentes cerebrovasculares.

Para que el aire de una zona sea considerado seguro para respirar, no debe superar una determinada concentración de partículas en un lapso de tiempo específico, un valor que se expresa como microgramos por metro cúbico (μg/m³). La normativa que rige a nivel internacional establece que la concentración de partículas PM10 no debería superar un promedio de 50 μg/m³ durante 24 horas ni una media anual de 20 μg/m³. En el caso de las partículas PM2,5, la media en 24 horas no debería ser mayor de 25 μg/m³, ni de 10 μg/m³ al año.

Aplicaciones de los sensores de calidad del aire en diferentes entornos

Los sensores de calidad de aire son muy útiles en el hogar y en el ámbito comercial, industrial y público. Sus principales aplicaciones son:

• ● Identificar la presencia de sustancias que pueden afectar la calidad del aire interior en el hogar.
• ● Proporcionar información valiosa para que los pacientes con asma u otros problemas respiratorios identifiquen la existencia de partículas con el potencial de provocar una reacción adversa y se mantengan alejados de ellos.
• ● Preservar la seguridad al detectar fugas de gases y concentraciones de contaminantes que pueden suponer un riesgo para la salud de los trabajadores.
• ● Monitorear las emisiones en las ciudades a fin de verificar el cumplimiento de las normativas ambientales.

Como ves, los sensores de temperatura y humedad son cruciales para la salud de familias con niños, personas mayores y vulnerables, como personas con asma u otras patologías respiratorias. Mantener un entorno con niveles adecuados de humedad y temperatura ayuda a prevenir problemas respiratorios, alergias y deshidratación. En personas con asma, estos sensores permiten controlar condiciones que pueden desencadenar ataques, como el aire seco o exceso de humedad, mejorando la calidad del aire y reduciendo la exposición a factores de riesgo. Para niños, personas mayores o con salud frágil, los sensores ayudan a prevenir complicaciones relacionadas con el calor o frío extremos, manteniendo un ambiente seguro y confortable.

Importancia de la precisión y calibración en los sensores de calidad del aire

Calibrar un sensor de calidad de aire permite corregir las discrepancias entre sus lecturas y las de un instrumento de referencia. De esta manera, se garantiza que sus mediciones son precisas. Para calibrar estos equipos, se suelen usar tres enfoques:

• ● Coubicación. Consiste en medir simultáneamente la calidad del aire con un sensor y un instrumento de medición, analizar los resultados y hacer los ajustes pertinentes.
• ● Precalibración. Es un proceso que realizan los fabricantes de sensores en laboratorio, en el que exponen los dispositivos a una mezcla de gases específica. El problema con este método es que podría pasar por alto las condiciones del aire en el mundo real.
• ● Autocalibración. Presente en los modelos más avanzados, este método corrige automáticamente las mediciones para arrojar resultados precisos y confiables en diferentes entornos.

Consideraciones al elegir un sensor de calidad del aire

Antes de elegir un sensor de calidad de aire, debes tomar en cuenta lo siguiente:

• ● Tipo de contaminante a detectar. Como pudimos ver en este artículo, existen diferentes tipos de sensores, y cada uno mide componentes específicos presentes en el aire.
• ● Compatibilidad con otros dispositivos. Muchos sensores de calidad de aire pueden interactuar con otros equipos, por ejemplo, enviando información en tiempo real o emitiendo una señal que permite activar distintos tipos de alarmas o accionar un sistema de ventilación. Verifica que el modelo en cuestión ofrezca la compatibilidad que requieres.
• ● Rango de precisión. Comprueba que el sensor pueda detectar la presencia de contaminantes en la concentración requerida.
• ● Durabilidad. Si instalas el sensor en exteriores, elige un modelo con un grado de protección adecuado y resistente a los rayos UV.

Sentinel: el sensor de la calidad del aire que aporta seguridad completa en el hogar

Sentinel es un sistema de seguridad inteligente que va más allá de la protección contra intrusos, velando por tu bienestar y el de tu hogar o negocio las 24 horas del día. Sentinel está siempre conectada y además de su función de seguridad, monitorea constantemente la temperatura, la humedad y la calidad del aire, alertándote si los niveles alcanzan valores que podrían poner en riesgo tu salud. Gracias a su capacidad para supervisar estos parámetros, Sentinel te ayuda a mantener un entorno seguro y saludable, previniendo riesgos ambientales como fugas de agua o problemas de calidad del aire que podrían afectar a personas vulnerables, como niños o ancianos.

Todo esto es accesible desde la App My Verisure, donde puedes visualizar los niveles de confort, configurar alertas personalizadas y acceder a un historial de datos para realizar un seguimiento detallado de las condiciones ambientales en tu hogar. Sentinel ofrece una protección completa, cuidando de ti y de tu entorno en todo momento.