Conozcamos las características y bondades técnicas sobre una nueva tecnología en equipos de purificación de aire.
por Julián A. Restrepo R. y José Paulo Naranjo*
En la primera parte de este artículo se destacaron algunos aspectos de mala calidad del aire, el síndrome de edificio enfermo y las infecciones asociadas a la salud. Hechos que motivan a encontrar soluciones que reduzcan estos riesgos y hagan más eficiente el aire que circula en un determinado espacio. En esta segunda parte conoceremos una opción interesante para estos requerimientos.
La importancia de espacios interiores limpios: Para el caso de Colombia, se reporta que el 80% de las ciudades están situadas en climas que requieren el uso de sistemas de aire acondicionado, ya que la temperatura promedio ambiental supera los 28°C, casi todo el año [8]. Así, el uso del aire acondicionado ha dejado de ser un lujo y se ha convertido en un indicador de calidad de vida para las personas.
En este contexto se considera que la población más beneficiada con el uso de equipos de purificación de aire, serían:
Espacios interiores comunes
Para lugares que presenten una alta ocupación o alto tráfico de personas, o que demanden el cuidado y control de la calidad del aire en sus diferentes zonas (salud, entretenimiento, oficinas, industrial, comercial, etc.).
Diseñadores de equipos de aire acondicionado, que buscan ofrecer una oferta de valor al disminuir el consumo de aire exterior (apostado por la eficiencia energética), a través del uso de sistemas eficientes de purificación de aire.
Entidades prestadoras de servicios de salud o relacionadas (Laboratorios, centros de estética, spas, etc.), que deben garantizar la inocuidad de sus espacios interiores y la reducción de riesgo de contagio y proliferación de enfermedades infecciosas.
Sector industrial y Comercial
Productos perecederos (alimentos procesados o no) o sensibles a contaminación (fármacos, vacunas), ya sea biológica o ambiental, donde se requiera una alta calidad del aire interior para garantizar la inocuidad de los productos vendidos, independiente de la zona geográfica en donde se encuentre.
- Empresas preocupadas por la presencia de contaminantes y su impacto en la productividad y la salud de las personas
- Empresas que buscan dar un valor agregado a la experiencia de compra de sus clientes a través de la mejora de la calidad del aire de los espacios interiores: disminución y eliminación de malos olores, contaminantes del aire, riesgos microbiológicos, etc. Algunos ejemplos se tienen en: Servicios de Salud y bienestar. Clínicas, hospitales, áreas blancas (tal como quirófanos), laboratorios clínicos y de análisis químicos, consultorios, centros odontológicos, centros veterinarios, spas, gimnasios. Centros de entretenimiento: Hoteles, teatros, salas de cine, salas de espectáculos, teatros. Servicios Comerciales: áreas comerciales como tiendas, centros comerciales, supermercados, almacenes de grandes superficies, áreas de atención a clientes, aeropuertos, estaciones de transporte público (metro, taxis, buses), áreas públicas cerradas. Sector Productivo e Industrial: Áreas de oficinas, entidades bancarias, oficinas de alta ocupación, áreas de producción de alimentos o fármacos. Vivienda y hogares: Casas o aptos con sistemas de ventilación o aire acondicionado, etc.
Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO): Una solución innovadora para la contaminación de los ambientes interiores
La tecnología de Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), se basa en el empleo de los principios de la fotocatálisis, la cual, técnicamente, hace referencia a una reacción catalítica que involucra la absorción de luz por parte de un catalizador o sustrato, para generar radicales libres altamente oxidantes y reactivos. La fotocatálisis es una de las variantes de los procesos de oxidación avanzada (PAO), que son particularmente interesantes para el tratamiento del agua y el aire debido a su eficiencia para neutralizar una gran variedad de contaminantes debido a la generación de radicales hidroxílicos altamente reactivos.
Entre los PAO, la fotocatálisis, principalmente la que usa dióxido de titanio (TiO2) como fotocatalizador, se ha estudiado ampliamente en los últimos años. Esta nueva tecnología es considerada hoy en día como un competidor de las técnicas de purificación clásicas (ver la Figura 2, para las diferentes aplicaciones de la Fotocatálisis).
Figura 2: Diferentes aplicaciones de la fotocatálisis para la purificación del agua y del aire, incluyendo proceso de desodorización y desinfección (Fuente: El Confidencial) [9]
Hay diversos términos que involucran la fotocatálisis como tecnología para la purificación del aire, muchos de ellos íntimamente relacionados: Unidad de Tratamiento Oxidativa (UTO), Tratamiento del aire por oxidación fotocatalítica (OFC), Procesos de Oxidación Avanzada (PAO), Procesos de Ionización Avanzada (PIA), entre otros.
Las Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), surgen, por tanto, como una tecnología viable, probada, eficiente, segura y comparativamente más económica, que ayuda a reducir los riesgos asociados a la calidad del aire interior, de manera efectiva Por esto, cada vez se pueden encontrar en la literatura diversos estudios científicos y patentes asociados al estudio de la fotocatálisis [10]. En la Figura 3, por ejemplo, se aprecia que, en los últimos 10 años, las publicaciones científicas asociadas el tema de fotocatálisis se han incrementando en un 403% con relación al año 2007.
Figura 3: Evolución de las publicaciones científicas, usando el término "photocatalysis" (años 2007-2017) (Fuente: ScienceDirect) [11]
Las principales ventajas asociadas al uso de los equipos de purificación basados en fotocatálisis son:
1. Ventajas inmediatas y evidentes para la salud de las personas:
- Reducción de enfermedades aerobias y exposición a contaminantes peligrosos del aire: Compuestos Orgánicos Volátiles (VOCs), Contaminantes Peligrosos del Aire (HAPs) y relacionados.
- Eliminan hasta un 99% de las sustancias alergénicas (alergenos), causantes de la gran mayoría de alergias que conocemos! Las Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), reducen apreciablemente la presencia de esporas de polen, hongos y mohos, caspa de mascotas, ácaros del polvo, secreciones de insectos, así como otros alérgenos presentes en el aire.
- Eliminan hasta un 99% de la presencia de olores desagradables, proveyendo ambientes con aire limpio y fresco! Las Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), pueden eliminar los VOCs causantes de olores desagradables en el hogar. Muchos VOCs son considerados contaminantes peligrosos del aire (HAPs), debido a sus riesgos para la salud, toxicidad y posible carcinogenicidad.
- Eliminan hasta 99% de hongos, mohos, levaduras y diversos microorganismos. En diversos estudios, se ha demostrado la eficiencia de las Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), para la reducción de la presencia de microorganismos presentes en el aire.
- Eliminan hasta 99% de gérmenes patógenos y bacterias, causantes de muchas enfermedades, proveyendo un ambiente interior saludable y libre de patógenos! Las Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), emiten radiaciones específicas de luz ultravioleta UV que son muy efectivas para eliminar gérmenes presentes en el aire.
2. Apreciable ahorro energético:
- Las Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), permiten de manera óptima una mayor recirculación de aire al interior, reduciendo la toma de aire exterior y, por ende, bajando el requerimiento energético de operación de los sistemas de aire acondicionado.
- Consumo eficiente de energía. Esto basado en que las Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), tienen un menor consumo de energía frente a otras tecnologías de purificación de aire.
3. Reducidos gastos de mantenimiento:
- ¡No requieren el uso de filtros, ni esquemas de mantenimiento ni recambios continuos asociados!
- Las Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), cuentan con diseños funcionales permitiéndoles contar con un reducido esquema de mantenimiento, prácticamente despreciable. Su único consumible es la celda fotocatalítica, la cual tiene una vida útil de 2 años, con costos viables.
4. Tecnología avanzada en purificación:
- Presenta ventajas comparativas con otras tecnologías, ya que se considera una tecnología novedosa, altamente eficaz y segura para eliminar del aire los contaminantes más abundantes y tóxicos.
- Las Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), cuentan con un recubrimiento fotocatalítico sensible al UV con nanopartículas metálicas (MNPs) y compuestos fotoactivables que crean un Proceso de Ionización Avanzada (PIA), que genera oxidantes ionizados muy reactivos, que purifican el aire muy rápidamente, de manera muy eficiente y segura.
- Efecto purificador de largo alcance y en poco espacio. Usualmente las Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), ocupan poco espacio y su acción purificadora logra llegar a grandes volúmenes de aire.
- Algunas Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), cuentan con alertas inteligentes (basados en sistemas electrónicos): Indicadores de vida útil de la celda, indicadores de fallas y del correcto funcionamiento del equipo.
- Por su diseño y tamaño, son fáciles de implementar en sistemas de aire acondicionado existentes (ver Figura 4).
Figura 4: Izquierda: Ducto de aire acondicionado perforado, previo a la instalación de una Unidad de Tratamiento Oxidativa (UTO); Derecha: Unidad de Tratamiento Oxidativa (UTO), instalada y en operación
5. Ventajas medioambientales:
- Disminución de la huella de Carbono asociada a la purificación del aire. Las Unidades de Tratamiento Oxidativas (UTO), debido a su bajo consumo de energía y a que permiten disminuir la cantidad de aire a purificar disminuyen la huella de carbono comparativamente con otros equipos de purificación de aire.
- Las unidades de tratamiento emiten una cantidad muy baja de sustancias que, a pesar de ser de corta duración, son altamente reactivas permitiéndoles reaccionar con los contaminantes del aire sin causar efectos nocivos en las personas.
* Julián A. Restrepo R.- Investigación y Desarrollo - [email protected]
* José Paulo Naranjo - Gerente General - [email protected]
Ambientes Puros - www.ambientespuros.com - Medellín, Colombia.
Referencias
[8] https://www.dinero.com/empresas/articulo/negocio-de-aire-acondicionado-en-colombia/232018
[9] https://www.elconfidencial.com/tecnologia/2014-09-12/fotocatalisis-o-como-la-pintura-de-las-paredes-puede-eliminar-la-contaminacion_191062/
[10] https://blog.condorchem.com/fotocatalisis-tratamiento-covs/
[11] Fuente: ScienceDirect, https://www.sciencedirect.com/
