Desarrollo de un purificador de aire mediante carbón activado con sistema de medición IoT para ambientes laborales cerrados

Abstract

En Ecuador, al igual que en varios países, se observa un aumento en la preocupación por la calidad del aire en el interior de las empresas. Aunque puede que no existan datos precisos sobre la situación en Ecuador, la contaminación del aire en espacios interiores es una inquietud a nivel mundial debido a su influencia en la salud y el bienestar de los empleados. La presente propuesta metodológica se centra en tratar la contaminación del aire en empresas de Tungurahua mediante un sistema de purificación de aire con carbón activado y tecnología IoT, con el fin de reducir los riesgos en oficinas cercanas a procesos productivos. La metodología inicia aplicando la matriz cualitativa de identificación de peligros y riesgos IPER, luego una evaluación cuantitativa directa en los ambientes laborales cerrados mediante el dispositivo comercial BR-Smart Monitor de calidad de aire en cuatro empresas, se determinó la existencia de contaminantes de tipo TVOC, CO2, HCHO y PM (material particulado), en la mayoría de contaminantes no se supera los límites permisibles sin embargo en INNOVA si supera el límite de PM2 Y PM10 lo que justifica la intervención. Se diseñan y construyen varios prototipos de purificación de aire y mediante la casa de la calidad se seleccionó el purificador de aire más adecuado. El sistema de control con IoT se desarrolló mediante sistema Arduino donde se logró programar una tarjeta esp32 con tres sensores de gases MQ y un sensor de partículas PMS5003. La fase central del proyecto implica el desarrollo y pruebas de un sistema de purificación de aire y del control con IoT, se opta por el uso de carbón activado en almohadilla o filtro para la descontaminación del aire. Los resultados obtenidos de las mediciones con el dispositivo comercial y el prototipo se comparan de forma directa para evaluar la eficacia utilizando alcohol, monóxido de carbono, dióxido de carbono y humo de cigarrillo para partículas PM2.5, como resultado se obtuvo valores similares para el alcohol con 2000 ppm, para el monóxido de 100 ppm, el dióxido 200 ppm y las partículas PM2.5 de 2500 ppm, estos resultados validan el sistema de medición. Se valida el purificador mediante el estadístico T student prueba pareada, determinando que existe una diferencia significativa entre los valores tomados antes y después de utilizar el purificador al obtener un p valor menor 0,05 entre los pares. Esta reducción tiene un impacto directo en la mejora de la calidad del aire, lo que a su vez puede prevenir enfermedades respiratorias futuras.