Qual a importância de um sensor de qualidade do ar e vale a pena comprá-lo?

Você sabia que oWHO Estima-se que a poluição do ar tenha sido responsável pela morte prematura de 4,2 milhões de pessoas em todo o mundo em 2019. O ar limpo é essencial para a nossa saúde em todos os lugares. De nossas casas às cidades, manter o ar puro é necessário. Poluentes como PM, CO, NO2 e SO2 podem afetar diretamente os órgãos humanos.

Detectar poluentes de forma consistente e precisa é o primeiro passo para melhorar a qualidade do ar. Essa ameaça invisível e constante ceifa milhões de vidas em todo o mundo. Sensores de qualidade do ar são indispensáveis ​​para alertas de saúde pública e filtragem de ar pessoal. Então, vamos começar a explorar os perigos da poluição do ar, por que detectar a qualidade do ar é essencial e o que torna os sensores de qualidade do ar uma compra vantajosa!

Os perigos da poluição do ar

A poluição atmosférica afeta tudo, desde a saúde individual até as economias globais. Compreender os efeitos desse assassino silencioso de longo alcance é vital para avançarmos em sua eliminação e para nos mantermos seguros.

▪ Impactos da poluição do ar na saúde

Existem inúmeros efeitos bem documentados da poluição na saúde humana. Partículas tóxicas podem ser menores que o ar que respiramos ou um grão de areia. Elas são invisíveis a olho nu e só podem ser detectadas por sensores de qualidade do ar. Essas partículas passam pelo nariz ou pela boca, descendo pela traqueia. Os brônquios as levam até os pulmões, distribuindo-as em canais mais estreitos chamados bronquíolos. No final dos bronquíolos, encontram-se os alvéolos. Os poluentes atmosféricos podem penetrar nas paredes dos alvéolos e entrar na corrente sanguínea.

Os poluentes atmosféricos presentes na nossa corrente sanguínea podem atingir os pulmões, o coração, o cérebro e outros órgãos vitais. Cientistas descobriram que esses poluentes são responsáveis ​​por casos de AVC, câncer de pulmão, asma e doenças respiratórias crônicas no corpo humano.

▪ Efeitos ambientais

A poluição atmosférica também tem impactos diretos no meio ambiente. Poluentes provenientes de fontes próximas podem se depositar no solo por meio de deposição seca. Da mesma forma, a deposição direta no solo, ou chuva ácida, pode ocorrer em caso de chuva ou precipitação. Condições desfavoráveis ​​do solo afetam diretamente nosso ecossistema.

Essa condição favorece espécies tolerantes ao excesso de nutrientes, diminuindo assim a diversidade e a riqueza de espécies vegetais. As comunidades animais também se alteram, provocando migrações.

▪ Consequências Econômicas

O aumento da poluição pode ter impactos econômicos nos países. Estes incluem o aumento dos gastos com saúde, a diminuição da eficiência da força de trabalho, a queda na produção agrícola e a redução do turismo. Os países que dependem exclusivamente do turismo são os mais afetados. O governo deve regulamentar as emissões industriais e promover tecnologias de energia limpa. O uso de sensores de qualidade do ar em áreas industriais para fins regulatórios pode aprimorar a vigilância e diminuir a poluição.

Tipos de poluentes atmosféricos

De acordo com as diretrizes globais de qualidade do ar da Organização Mundial da Saúde (OMS) , PM2,5, PM10, ozônio, óxido de nitrogênio, dióxido de enxofre e monóxido de carbono são os principais poluentes atmosféricos. No entanto, os sensores de qualidade do ar vão além e podem detectar compostos orgânicos voláteis e amônia. Os poluentes podem estar presentes tanto no exterior quanto no interior de nossas residências. Aqui estão todos os tipos de contaminantes e seus respectivos riscos:

• Poluentes primários

➔ Monóxido de carbono (CO): Como poluente, o CO causa uma queda nos níveis de oxigênio no sangue. Fadiga, dores de cabeça, confusão e tontura são sintomas comuns da presença de CO na corrente sanguínea.

➔ Óxidos de nitrogênio (NO _x): Níveis elevados de gases NOx no ar podem causar efeitos na saúde e no meio ambiente. O NOx no ar afeta os sistemas respiratório e cardiovascular, além de agravar problemas de saúde. Também causa chuva ácida e forma ozônio na superfície ao reagir com outros poluentes.

➔ Dióxido de enxofre (SO₂ ₎): Assim como os gases NOx, o dióxido de enxofre tem efeitos semelhantes na saúde e no meio ambiente. Ele também contribui para a formação de smog, que pode reduzir a visibilidade e afetar diretamente as atividades econômicas.  

➔ Ozônio (O _{3 )}): O ozônio ao nível do solo é conhecido por causar dor no peito, tosse, irritação na garganta e congestão nasal. Ele não é um produto direto; em vez disso, se forma pela combinação de NOx e VOCs.

➔ Amônia (NH ₃): A amônia representa um grave risco à saúde, podendo causar cegueira e morte em seres humanos. Ela também pode provocar a queimadura das folhas das árvores na direção do vento que vem da fonte de poluição.

➔ Sulfeto de hidrogênio (H₂ ₎S): O gás tóxico sulfeto de hidrogênio (H₂S) tem sérios efeitos na saúde. Mesmo baixas concentrações podem irritar os olhos, o nariz e a garganta. A exposição prolongada pode causar dores de cabeça, tonturas, náuseas e edema pulmonar. Em altas concentrações, o H₂S _pode matar em minutos.

➔ Cloro (Cl₂ ₎): O cloro pode causar problemas respiratórios em humanos, mas é um componente principal dos CFCs. Ele contribui para a destruição da camada de ozônio e causa contaminação do solo e das águas subterrâneas.

• Material Particulado (MP)

As partículas em suspensão são semelhantes às partículas de areia, mas muito mais complexas em estrutura e invisíveis a olho nu. São produzidas principalmente pela combustão incompleta. Escapamentos de veículos, chaminés industriais, queimadas agrícolas e alguns fenômenos naturais podem causar a produção de partículas em suspensão.

Elas contêm arsênio, carbono orgânico, chumbo, sulfatos, nitratos e carbono negro. Sensores de qualidade do ar podem detectar essas partículas e emitir um alerta para os moradores. Existem três tipos principais de PM (material particulado). Cada um deles é classificado de acordo com o tamanho das partículas. Aqui estão seus tamanhos:

PM₁₀<10um

PM_2.5<2,5 µm

PM_1.0<1 µm

• Outros gases

Os compostos orgânicos voláteis (COVs), indicados pelo TVOC e CH₂O ₍ formaldeído), também contribuem para os efeitos respiratórios, neurológicos e de saúde a longo prazo. Além disso, formam ozônio na superfície e causam chuva ácida. Sensores avançados de qualidade do ar podem detectar os níveis de TVOC e CH₂O _no ar com resolução de 10 ppb.

Por que a detecção da qualidade do ar é importante?

★ Qualidade do ar exterior

A detecção precoce da poluição por meio de sensores de qualidade do ar pode ajudar a evitar impactos negativos. O governo pode abordar sistematicamente o impacto que os poluentes podem causar no sistema de saúde. Da mesma forma, os formuladores de políticas podem analisar a poluição do ar para impor penalidades e rastrear as fontes de poluição. Aqui está uma tabela que fornece os níveis seguros de acordo com a pesquisa da OMS:

Nível de referência para a qualidade do ar, segundo a OMS.

Os pesquisadores podem usar a detecção da qualidade do ar para fornecer dados relevantes que auxiliem órgãos reguladores e empresas a evitar a poluição ambiental. Em menor escala, a detecção da qualidade do ar em residências, como detectores de material particulado (MP), pode ajudar a prevenir problemas de saúde graves que afetam crianças e adultos.

★ Qualidade do ar interior

A falta de ventilação em sistemas de ar condicionado modernos ou em regiões com climas frios pode causar problemas de qualidade do ar interior. Existem múltiplas fontes de poluentes em ambientes internos. Em escala industrial, onde há muitos processos de combustão, produção de materiais ou manufatura, sempre existe a possibilidade de a qualidade do ar dentro das instalações se deteriorar. Sensores de qualidade do ar em espaços internos confinados podem indicar necessidades de ventilação, substituição de filtros ou erros de processo.

Como o sensor de qualidade do ar pode ajudar a detectar a ameaça invisível?

Agora que sabemos a importância dos sensores de qualidade do ar, podemos entender como eles funcionam. Vamos começar com os tipos de sensores que você pode encontrar:

Tipos de sensores de qualidade do ar

● Em ambientes internos: Sensores de partículas e dióxido de carbono são muito populares em aplicações domésticas. Eles utilizam o fenômeno fotoelétrico para detectar poluentes no ar.

● Para uso externo: Sensores multifuncionais de qualidade do ar são ideais para aplicações externas. Eles podem detectar até 20 parâmetros atmosféricos, incluindo poluentes primários, material particulado e compostos voláteis. Um detector externo típico também utiliza o fenômeno fotoelétrico para detectar poluentes.

● Poluentes específicos: Para serem acessíveis, os fabricantes também podem produzir sensores de qualidade do ar que visam apenas alguns poluentes que se deseja monitorar.

Como funcionam os sensores ?

Existe uma abordagem geral para a detecção de gases no ar. Esses sensores de qualidade do ar também utilizam um fenômeno fotoelétrico semelhante para a detecção.

1. Luz passageira do gás

O processo começa com a coleta de uma amostra de ar, que passa pela câmara do sensor. A câmara possui uma fonte de luz, seja laser ou infravermelho. A luz atravessa o gás e incide sobre o detector fotoelétrico na outra extremidade.

2. Verificando a absorção de luz

A partícula absorve luz, ou a partícula de gás absorve radiação infravermelha. Isso resulta em menor absorção pelo detector. Diferentes taxas de absorção em diferentes frequências representam as respectivas moléculas de gás.

3. Gerando um sinal

A célula fotoelétrica detecta a luz na outra extremidade do fluxo de ar. Ela converte a luz em um sinal elétrico. A intensidade do sinal elétrico representa a quantidade de poluentes no ar.

Interpretação de dados de qualidade do ar

● Aquisição e processamento de dados

Os sensores de qualidade do ar geram um sinal elétrico como saída, passando luz de diferentes comprimentos de onda pelo ar que passa por eles. Sensores de alta tecnologia podem converter essa saída analógica em uma digital, como RS485. Alguns fornecem resultados diretos na forma de tensão ou amperagem.

● Interpretação e análise de dados

Os resultados são enviados para o microprocessador, que então utiliza o sinal do detector para produzir resultados que os usuários podem interpretar. A saída pode ser em:

○ Concentração de poluentes: μg/m³ ^ou partes por bilhão (ppb)

○ Temperatura: Graus Celsius (°C) ou Fahrenheit (°F)

○ Pressão: Pascal (Pa), milibares (mbar) ou polegadas de mercúrio (inHg)

○ Umidade: Percentagem (%) ou gramas por metro cúbico (g/m³)

○ Vazão: Litros por minuto (L/min) ou metros cúbicos por hora (m³/h)

○ Força: Newtons (N)

● Comparação com níveis seguros

Agora, podemos comparar esses resultados com os níveis seguros definidos por organizações como a Organização Mundial da Saúde (OMS), a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) e a União Europeia (UE).

Conclusão

Utilizar um sensor de qualidade do ar é vital nas condições ambientais atuais. 99% da população mundial vive acima dos limites de poluentes definidos pela OMS. Os sensores de qualidade do ar podem detectar poluentes atmosféricos em partes por bilhão (ppb), de 0 a 6000 ppb. Eles apresentam excelente precisão de medição, linearidade, repetibilidade, interoperabilidade e consistência. Não hesite em adquirir um sensor de qualidade do ar para uso interno ou externo, industrial ou doméstico; eles são o primeiro passo para combater a poluição.

FAQ

1. O que significa ppm ou μg/m³ em um sensor de qualidade do ar?³ poluentes?

Os sensores de qualidade do ar representam a presença de poluentes gasosos no ar em partes por milhão (ppm) e mostram a presença de material particulado (MP) no ar em microgramas por metro cúbico (μg/m³ ⁾ . Organizações governamentais e a OMS estabelecem limites seguros para poluentes em ppm e μg/m³ ^. Trata-se simplesmente da presença de moléculas de gás em miligramas por litro de ar, que também é medida em ppm.

2. Quais são as limitações dos sensores de qualidade do ar na detecção de poluentes?

Sensores de alta tecnologia para qualidade do ar, como o Rika RK300-08, podem detectar até 14 moléculas de gás e 3 tipos de material particulado. A capacidade mínima de detecção do sensor depende de sua resolução. Esses sensores de alta tecnologia podem detectar PM em concentrações tão baixas quanto 1 μg/m³ e dióxido de enxofre em concentrações tão baixas quanto 0,1 ppm no ar.

3. Os sensores de qualidade do ar conseguem detectar gases e poluentes na minha casa?

Existem sensores de qualidade do ar, tanto individuais quanto múltiplos, capazes de detectar gases e poluentes domésticos em ambientes internos. Partículas em suspensão (PM) e gases como metano, monóxido de carbono e aldeídos estão presentes em residências que utilizam gases combustíveis na cozinha. Essas partículas também podem entrar pelo sistema de ventilação e se acumular. Sensores de qualidade do ar interno podem detectar esses gases e emitir alertas em caso de níveis anormais.