La tecnología subyacente de los detectores de calidad del aire del futuro

La medición de la calidad del aire es una forma fundamental de garantizar la salud y la seguridad de los entornos interiores y exteriores. Los métodos de medición han evolucionado mucho en las últimas décadas, desde las técnicas manuales hasta los sensores electrónicos y la monitorización continua, y ahora hasta las imágenes por satélite, que permiten profundizar en el conocimiento de las partículas ultrafinas gracias a los datos en tiempo real.

A medida que la tecnología ha permitido una vigilancia y una investigación más estrechas, se han revelado importantes riesgos para la salud asociados a la mala calidad del aire, lo que ha impulsado el aumento de las advertencias y directrices sanitarias de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y de las normas nacionales de calidad del aire de cada país.

En 2021, la OMS actualizó sus directrices para recomendar límites de calidad del aire más bajos y endureció sus normas para seis contaminantes clave que son peligrosos para respirar. Un peligro que pasa desapercibido es el aire interior, ya que la mayoría de la gente pasa la mayor parte del tiempo en espacios cerrados. Según los datos de la OMS, se estima que 3.8 millones de personas mueren anualmente en todo el mundo por enfermedades atribuidas a un aire interior nocivo.

Movimiento tecnológico

Con un mayor énfasis en las normativas pendientes, se ha iniciado la carrera por una nueva y mejor tecnología que pueda detectar las partículas nocivas en el aire, sobre todo en los edificios. El mercado se está ampliando rápidamente, pasando de herramientas especializadas a dispositivos escalables habilitados para la IA y supervisados en tiempo real.

DigiKey, líder mundial en distribución de componentes electrónicos y productos de automatización, es uno de los principales proveedores de las empresas que fabrican y venden productos para la calidad del aire. DigiKey ofrece desde sensores integrados en miniatura hasta kits de evaluación completos que ayudan a los ingenieros a diseñar e integrar los componentes necesarios en soluciones y dispositivos innovadores.

Figura 1: Aetosense buscaba piezas de bajo costo y proveedores fiables, así como la capacidad de ampliar su producción a miles de unidades a medida que crecía. (Fuente de la imagen: Aetosense)

En el caso de su cliente, Aetosense, una empresa emergente con sede en Cambridge, Inglaterra, dedicada a la búsqueda de un aire limpio, DigiKey es un socio integral en su camino hacia la creación del primer minidetector de nanopartículas del mercado que es más inteligente, más pequeño y menos costoso que los productos de la competencia.

La directora general de Aetosense, Molly Haugen, afirma: "La calidad del aire interior plantea mayores riesgos de lo que la gente cree, ya que el 90% de las partículas inhaladas, entre las que se incluyen la contaminación, los nanoplásticos y los virus, no pueden ser medidas por ninguno de los sensores de calidad del aire que existen actualmente en el mercado. Estamos probando la solución del futuro".

Qué hay detrás del desarrollo de productos

La unidad detectora de Aetosense funciona mediante el muestreo de una corriente constante de aerosol a través de un diseño unibody impreso en 3D. Un ventilador arrastra la corriente a través de una región condensadora, haciendo que las nanopartículas crezcan según principios termodinámicos y fluidodinámicos precisos. A continuación, estas partículas cultivadas dispersan una luz LED sobre un detector fotodiodo de forma continua. El equipo de Aetosense puede correlacionar la intensidad de la luz difusa con el número de partículas presentes en el aire. A medida que se recopila esta información, puede retroalimentarse a los sistemas de gestión de edificios, proporcionando un nuevo cuadro de mandos de fuentes de datos en tiempo real que permite a los gestores de edificios y a los equipos de mantenimiento la capacidad de supervisar y estar al tanto de la filtración de aire y el uso de energía en sus edificios.

Los primeros resultados han sido alentadores, ya que demuestran que el producto de Aetosense presenta un sensor muy fiable que puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones, desde concentraciones bajas de partículas, como en los centros de datos, hasta concentraciones altas, como cuando se inicia un incendio, con una mayor sensibilidad.

Los elementos diferenciadores de Aetosense incluyen su tamaño en miniatura y su tecnología patentada para la entrada de aerosoles y el acondicionamiento de partículas. El objetivo es convertirse en una pieza consumible ampliamente integrada en los sistemas de funcionamiento y mantenimiento de las instalaciones.

Dependencia de los socios para ampliar la solución

Desde el principio, el objetivo era crear un detector de nanopartículas más pequeño y ligero, ya que Haugen había comprobado que los modelos anteriores eran demasiado grandes y pesados para funcionar eficazmente en determinadas condiciones y para la vigilancia generalizada que tanto necesita la OMS.

DigiKey suministra a Aetosense termopares, sensores de presión, sensores de flujo, alfombrillas térmicas, luces LED y mucho más, a medida que la solución sigue perfeccionándose.

Figura 2: DigiKey suministra termopares, sensores de presión, sensores de flujo, alfombrillas térmicas, luces LED y más a Aetosense a medida que su solución sigue perfeccionándose. (Fuente de la imagen: Aetosense)

El prototipo actual de Aetosense tiene 26 componentes y se tarda 10 minutos en montarlo. Haugen y su equipo no querían componentes estándar y únicos. Querían piezas de bajo costo y proveedores fiables, además de la capacidad de escalar a miles de unidades desde el principio.

Al trabajar con DigiKey, Aetosense ha podido reducir significativamente su lista de materiales y ofrecer un precio de mercado incomparable con el de sus competidores.

"Al haber crecido en Thief River Falls, donde se encuentra DigiKey, sé que la empresa es fiable y tiene una gran garantía de calidad en las piezas", dijo Haugen. "En Aetosense, necesitamos poder fabricar cientos de unidades y estar seguros de que todas van a funcionar. Esto es muy importante para nosotros".

De cara al futuro

Con financiación y socios creíbles respaldando a Aetosense, la empresa está preparada para ampliar su solución el año que viene y más allá. Con clientes actuales en Singapur, Alemania e Inglaterra, y futuras oportunidades de expansión en California, Nueva York y Boston, la demanda de productos está aumentando para la startup. Además, la empresa está recibiendo el interés de múltiples segmentos del mercado, incluidos los sectores de la prevención de incendios y el medio ambiente.

Figura 3: Con financiación y socios creíbles respaldando a Aetosense, la empresa está preparada para ampliar su solución en los próximos años. (Fuente de la imagen: Aetosense)

La preocupación por la calidad del aire se acentuó durante la pandemia y sigue siendo una cuestión crítica, sobre todo a medida que más empresas presionan para que los trabajadores vuelvan a la oficina. Los gestores de los edificios deben ser proactivos a la hora de garantizar una calidad del aire interior adecuada para la seguridad y la salud de los ocupantes.

Una tecnología avanzada como la de los detectores de partículas ultrafinas de Aetosense no sólo conseguirá que más personas vuelvan al trabajo y se reúnan en otros espacios públicos con seguridad y confianza, sino que será una herramienta importante para captar datos que demuestren que la calidad del aire cumple o incluso supera la normativa en las zonas donde aparece la unidad de Aetosense.