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Unas nuevas herramientas mejoran la calidad del aire en cabina y protegen contra los niveles de ozono y contaminantes orgánicos

La calidad del aire no es un problema que se limite al exterior, sino que también afecta a interiores: cuando nos quedamos en casa, circulamos en algún vehículo o volamos en avión. Investigadores financiados con fondos europeos han desarrollado nuevas herramientas para abordar el creciente problema de la contaminación atmosférica en las cabinas de los aviones.

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El proyecto MACAO, financiado con fondos europeos, introdujo microanalizadores precisos y eficientes para detectar y analizar la circulación de diversos contaminantes gaseosos que se generan en las cabinas de los aviones o se liberan a través de los sistemas de aire acondicionado. Las nuevas herramientas pueden supervisar las concentraciones de ozono y compuestos orgánicos volátiles (COV) a una velocidad sin precedentes, incluso de algunos nunca antes detectados.

La cabina del avión: una especie de laboratorio químico

La cabina de un avión puede ser muchas cosas, como una sala de espera, una cafetería, un cine o una tienda libre de impuestos, pero también es un lugar donde se acumula un cóctel de gases contaminantes. El aire que flota dentro de un avión es una combinación del aire reciclado de la cabina con aire exterior comprimido por los motores del avión. Los COV y el ozono también pueden introducirse en la cabina, especialmente el ozono, cuando el avión vuela a una altitud elevada, cerca de la capa de ozono. Además, los subproductos de la combustión del motor, como los óxidos de nitrógeno, también pueden contaminar la cabina, mientras que otros contaminantes emanan de su interior: el etanol de las bebidas alcohólicas se puede evaporar o el mobiliario interior puede emitir formaldehído. Todos estos gases contaminantes afectan a la salud y la comodidad tanto de los pasajeros como de la tripulación. Una exposición prolongada a unos niveles de COV y ozono elevados puede causar cefaleas y problemas respiratorios y cardiovasculares.

Análisis rápido de alta sensibilidad

MACAO se propuso encontrar una solución para estos problemas. El proyecto desarrolló dos instrumentos analíticos basados en dispositivos microfluídicos para medir las concentraciones de los principales contaminantes atmosféricos dentro de los aviones. Un microanalizador mide las concentraciones de diversos COV, mientras que el otro mide las concentraciones de ozono. Los avances técnicos con el microanalizador de COV fueron excelentes. Además, se desarrolló un analizador de benceno dotado de una nueva unidad de concentración previa. Posteriormente se validó en laboratorio y quedó demostrada la capacidad del prototipo de adsorber y desorber las especies orgánicas objetivo. «El analizador patentado detectó satisfactoriamente concentraciones de COV de 60 partes por millón con una muestra de sólo 20 ml de aire», señala Stéphane Le Calvé, coordinador del proyecto MACAO y director de investigación del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia. Con un límite de detección de 3,6 picogramos, el nuevo dispositivo es entre unas 40 y 260 veces más sensible que los instrumentos miniaturizados portátiles más avanzados (con unos límites de detección de entre 140 y 940 picogramos). Una de las ventajas de estas nuevas tecnologías es que el muestreo y el análisis se realizan muy rápido. «Tomando tan solo una pequeña muestra de aire, los dispositivos acortan el tiempo de muestreo a unos cuatro minutos; después, el análisis tarda unos diez. De hecho, se puede llevar a cabo un análisis de la calidad del aire cada quince minutos», explica Le Calvé. La verdadera innovación de MACAO es que, hasta ahora, no existían instrumentos adecuados diseñados específicamente para medir las concentraciones de COV y ozono que circulan por las cabinas. La posibilidad de analizar cantidades muy reducidas de estos gases con dispositivos microfluídicos surgió hace relativamente poco. El equipo de MACAO ahora quiere mejorar los microanalizadores e integrar unos programas informáticos más potentes para que sean completamente automáticos y más robustos. Todos estos factores son esenciales para una demostración en condiciones reales de vuelo.

Palabras clave

MACAO, compuestos orgánicos volátiles (COV), ozono, contaminante, cabina de avión, calidad del aire, dispositivos microfluídicos

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