El sensor de gases de efecto invernadero inteligente, móvil y energéticamente eficiente
Dado que el cambio climático aumenta el riesgo de fenómenos meteorológicos extremos, resulta urgente vigilar los gases de efecto invernadero que contribuyen al mismo, especialmente el dióxido de carbono, el óxido nitroso y el metano. Aunque los sistemas de control de emisiones utilizados por muchos organismos nacionales son muy sensibles —capaces de distinguir entre los distintos gases atmosféricos—, suelen ser complejos, voluminosos y caros. En consecuencia, se emplean principalmente como puntos de referencia estáticos, instalados solo en algunos lugares concretos. «Para ofrecer una imagen más completa se necesitaría un número significativo de estos sistemas de control de emisiones, que cubrieran grandes áreas», según Albert Romano-Rodríguez, coordinador del proyecto NEOGAS, financiado por las acciones Marie Skłodowska-Curie. Para aumentar las opciones disponibles para las autoridades y los expertos, el equipo de NEOGAS ha desarrollado una prueba de concepto para un dispositivo de detección de gas de bajo consumo que aprovechará la funcionalidad del internet de las cosas (IdC) para el modelado de previsiones. «Aunque todavía hay margen de mejora, estamos especialmente satisfechos de que nuestro dispositivo haya permanecido operativo hasta varias semanas y siga proporcionando mediciones de detección de gases», añade Romano-Rodríguez, del Departamento de Ingeniería Electrónica y Biomédica de la Universidad de Barcelona, entidad anfitriona del proyecto.
Construir un dispositivo de gran eficacia
El dispositivo sensor del proyecto se fabricó a partir de un polímero conductor muy poroso, conocido como marco organometálico, cuya resistencia eléctrica cambia —a temperatura ambiente— cuando se expone a gases. El Departamento de Ingeniería Electrónica y Biomédica sintetizó el material, preparó la resistencia y luego probó el dispositivo midiendo su resistencia eléctrica al exponerlo a dióxido de carbono y metano, los principales gases de efecto invernadero. Para probar los dispositivos, los sensores se introdujeron en cámaras de prueba estancas al gas. Tras introducir los gases o mezclas de gases investigados, se midió la resistencia eléctrica del sensor. «Se registraron cambios en la resistencia del dispositivo en concentraciones de metano y dióxido de carbono inferiores a sus niveles reales en el aire, lo cual demuestra la eficacia de nuestra prueba de concepto», afirma Romano-Rodríguez.
Las funciones del internet de las cosas permitirán una modelización avanzada
En el marco del mecanismo mundial Climate Monitoring Mechanism, la Comisión Europea debe elaborar un informe anual de situación, por lo que innovaciones como el dispositivo de detección NEOGAS podrían resultar indispensables. A pesar de los prometedores resultados de laboratorio, para que el dispositivo NEOGAS alcance todo su potencial, primero habrá que dar una serie de pasos. La combinación de las funciones de detección con las del IdC ofrece una vía especialmente interesante, ya que los datos recogidos podrían servir de base para elaborar modelos de la generación y distribución de las emisiones de gases de efecto invernadero antropogénicas, algo crucial para la planificación de medidas de mitigación y adaptación basadas en pruebas. Con este fin, el equipo está desarrollando una placa de circuito impreso de bajo consumo energético para integrarla en el dispositivo y en la que se pueda instalar el sensor. Mientras tanto, el equipo también se centra en mejorar las propiedades de los materiales del dispositivo, para garantizar su estabilidad a lo largo del tiempo y reducir su degradación, junto con las propiedades de detección del dispositivo para aumentar la sensibilidad a los gases interferentes, especialmente los presentes en la humedad ambiental. «Cuando hayamos terminado, nuestra compacta nariz nanoelectrónica integrada ofrecerá ventajas significativas sobre los dispositivos tradicionales. Al proporcionar una gran cantidad de datos con alta resolución espacial, nuestro sistema podría complementar los métodos actuales», concluye Romano-Rodríguez.
Palabras clave
NEOGAS, sensor, gas de efecto invernadero, dióxido de carbono, metano, internet de las cosas
