Un sistema de múltiples sensores para proteger la salud y el medio ambiente
Mantener las ventanas cerradas puede ayudar a reducir el consumo energético de un inmueble, pero también comporta posibles efectos negativos para la salud de quienes residen o trabajan en su interior. El motivo es la acumulación de productos químicos liberados por muebles, alfombras, pintura y productos de limpieza. Ahora aparece una solución, en forma de sistema de ventilación rentable e inteligente que suministra de forma automática aire limpio a estancias concretas en la cantidad y el momento que convenga, pudiendo ser adaptado a las características concretas de oficinas, colegios, hospitales, viviendas particulares o incluso salas determinadas. El reto fue asumido por los artífices del proyecto SENSINDOOR (Nanotechnology based intelligent multi-sensor system with selective pre-concentration for indoor air quality control), cuyos socios echaron mano de la nanotecnología y desarrollaron un microsistema para la vigilancia selectiva de COV que hace posible una ventilación de espacios interiores regulada según la demanda. «Es un sistema muy sensible que puede detectar de un modo selectivo COV nocivos, principalmente benceno, formaldehído y naftaleno, a niveles de concentración de partes por mil millones (ppb) en el aire de inmuebles incluso si existe una mezcla compleja de gases orgánicos e inorgánicos—explicó el coordinador del proyecto, el profesor Andreas Schütze—. Esto ha sido posible gracias a tecnologías novedosas de capas sensibles a gases aplicadas mediante deposición por láser pulsado (PLD) sobre dos plataformas de microsensores: un semiconductor de óxido metálico y transistores de efecto de campo sensibles a gases basados en carburo de silicio». Estos sensores se conjugaron con unos preconcentradores selectivos basados en materiales de entramado metalorgánico (MOF) depositados sobre microplacas calefactables que absorben los gases de interés. Integrando en un microsistema un preconcentrador y sensores de gases novedosos se ha logrado un grado sin precedentes de sensibilidad y selectividad. Si la concentración de uno o más COV nocivos supera determinado umbral, se activa automáticamente la ventilación y se introduce aire fresco para reducir la exposición, garantizando así una buena calidad del aire. «Al ampliar la escala de las tecnologías en cuestión, y en especial la deposición de capas PLD sensibles a gases y la calibración de los sensores, salió a relucir el posible coste bajo de los sistemas desarrollados y su consiguiente viabilidad comercial. De esa forma sería posible instalar sensores de calidad del aire en cada estancia y efectuar un control exhaustivo de los procesos de ventilación», destacó Schütze. Los investigadores también han colaborado con otros proyectos dedicados a la metrología para abordar la necesidad de normalizar la medición de COV y fijar normas y parámetros de referencia fiables que permitan comparar distintas tecnologías de sensores. Dichas normas son esenciales para aquellos usuarios que no pueden comprobar las reivindicaciones de los fabricantes. Suponen también una mejora con respecto a otros sensores ya a la venta que analizan la calidad del aire en interiores con un parámetro que engloba los COV únicamente. La tecnología de SENSINDOOR es capaz de distinguir COV dañinos e inocuos. En palabras de Schütze: «Las tecnologías que hemos desarrollado para la medición selectiva de gases al nivel de ppb también repercutirán en los campos de la seguridad alimentaria y la salud, por ejemplo para diagnosticar enfermedades agudas y detectar cáncer. También mejorarán la seguridad industrial, ya que el benceno plantea un peligro preocupante y sus umbrales límite se están rebajando actualmente de manera drástica. Asimismo, estas tecnologías podrían aprovecharse en el sector de la seguridad, para detectar explosivos en espacios públicos como estaciones de ferrocarril, aeropuertos y mercados». En definitiva, SENSINDOOR favorecerá la salud y la seguridad de los ciudadanos de la UE y brindará un mayor nivel de comodidad en viviendas y centros de trabajo.
Palabras clave
SENSIDOOR, calidad del aire en interiores, detección selectiva de COV, deposición por láser pulsado, semiconductor de óxido metálico, transistor de efecto de campo sensible a gases y basado en carburo de silicio, marco metalorgánico, preconcentrador