Medio Ambiente

PJ-MA-297-HA Purificador de aire casero con filtro ffp2

Asesor: MARISA CALLE MONROY

Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)

Resumen

 Utilizando un extractor de aire y un filtro ffp2 se elaboró un purificador para poder mantener  un hogar bien ventilado y libre de partículas contaminantes. La circulación del aire permite que se oxigene, lo que facilita la expulsión de las partículas de polvo y los ácaros, además regula la humedad del ambiente y elimina los malos olores. Las principales emisiones de los contaminantes en el interior de los hogares son el fumar, la combustión de gas por las estufas, productos químicos para la limpieza y además contribuyendo a esos factores la contaminación del exterior. La contaminación del aire es el mayor riesgo a la salud de los seres humanos, animales y vegetación, por lo que es necesario hacer algo más, no solo implementar las medidas de restricción sino alternativas más efectivas. En la actualidad, la calidad del aire se ve afectada por la contaminación producida por automóviles,  fábricas, cigarrillos, etcétera. También pueden ser causados por un cambio inestable de la temperatura, humedad o el viciamiento de un ambiente por encontrarse en un espacio muy cerrado. Se sabe que el beneficio de una ventilación favorece tanto a establecimientos comerciales como los destinados a la vivienda del humano y el tener un purificador no casero es demasiado costoso, es por eso que este purificador va ayudar a ventilar y a tener una mejor calidad del aire sin la necesidad de gastar tanto en un purificador. Este purificador ayudará a prevenir las enfermedades y alergias, así como mejorar el sueño en las personas.

Pregunta de Investigación

¿Cómo elaborar un purificador de aire casero con filtro FFP2?

Planteamiento del Problema

Las principales fuentes de emisiones de los contaminantes en el interior de los hogares son el fumar, la combustión de gas por las estufas, productos químicos para la limpieza y además contribuyendo a esos factores la contaminación del  exterior. 

Por lo tanto, la contaminación del aire es el mayor riesgo a la salud de los seres humanos, animales y vegetación, por lo que es necesario hacer algo más, no solo implementar las medidas de restricción sino alternativas más efectivas.

Los daños causados a la salud humana causados por la contaminación del aire, normalmente no son el resultado de una sola exposición, sino de una serie de exposiciones a bajas concentraciones durante largos periodos.

Los contaminantes del aire que son considerados peligrosos para la salud humana son:

El moho, el polen, el humo del tabaco, los productos volátiles del hogar, y los materiales usados para la construcción como el asbesto son los contaminantes más comunes que se pueden encontrar en los hogares.

Antecedentes

Para mantener la calidad del aire, no sólo basta con tener ventiladores, pues estos sirven más bien para dispersar el calor. Lo que se necesita para limpiar un aire contaminado o mantener la pureza del mismo es un extractor de aire. Lo que hacen estos aparatos, es extraerlo, desalojándolo de la habitación en la que se encuentre, como puede ser un aire sobrecalentado o convertido en dióxido de carbono, aunque hay algunos que cumplen ambas funciones.

Por ejemplo, los extractores atmosféricos son un sistema de ventilación y extracción de aire que resalta por su precio económico y su fácil mantenimiento, proporcionando un ambiente limpio las veinticuatro horas del día y sirven muy bien para mantener bien ventilados almacenes grandes, naves industriales y grandes bodegas. Los equipos van reforzados con láminas galvanizadas pues esto los protege de factores ambientales como el aire o la lluvia.  Existen tres tipos de extractores de aire, que buscan atender distintos requerimientos específicos. Los extractores axiales, por sus características, están recomendados por establecimientos que aunque son pequeños cuentan con una diversidad de maquinarias que necesitan controlar el nivel de calor que generan: talleres, lavanderías, laboratorios, etcétera.

Estos aparatos son muy sencillos y funcionan mediante un rotor montado en la base. Los ventiladores de tubos axiales son igualmente adecuados para zonas dedicadas al trabajo pero con jornadas más grandes, pues están diseñados para realizar un trabajo pesado y continúo. Lo que hacen es mover con eficacia grandes concentraciones de humo o de gases expulsados por las maquinarias.

Los materiales que se utilizan para la realización de estos productos son muy variados, ofreciendo extractores que pueden funcionar en distintos ámbitos y en los requerimientos más específicos de los clientes. Nakomsa, son los principales proveedores de distintas empresas de aires acondicionados y ventilaciones. 

En 1998 una Evaluación de la calidad del aire interior y exterior en un jardín de niños de la Ciudad de México, que muestra las diferencias en los niveles de ozono (O3) y bióxido de nitrógeno (NO2) en el suroeste de la Ciudad de México. El comportamiento de O3 y NO2 reportado en los últimos años es similar, de modo que los resultados encontrados en este estudio, no difieren de los reportados en trabajos recientes. Por otro lado, existen pocos estudios que demuestran la relación de las concentraciones de O3 al aire libre e interiores.

 Con respecto a la legislación, es importante tener en cuenta que la mayoría de las normas están dirigidas para controlar los niveles de la contaminación del aire exterior, y las leyes que regulan la contaminación del aire interior, son establecidas por oficinas no gubernamentales y varían de un país a otro.

 Se considera que el desarrollo de un purificador de aire ayudaría a reducir los niveles de contaminación en interiores domésticos y públicos es de gran impacto ambiental. Para el diseño es necesario determinar los agentes contaminantes, seleccionar el material adsorbente de los óxidos de carbono (COX), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos (HC) y el soporte. Se propone utilizar zeolita faujasita, un material que está disponible a bajo costo, así mismo investigar su actividad adsorbente, pruebas de campo y el costo preliminar.

Las personas pasan del 50 al 70% en promedio de su tiempo en lugares cerrados y hasta la fecha nadie, por ahora, regula o controla la contaminación en el interior de los hogares y edificios no industriales; las mediciones encontradas, por lo regular indican que las concentraciones de contaminantes, pueden ser más altas que las registradas en el exterior.

 

En el artículo “Salud Pública Mexicana. 1998; 40:415-420”, intitulado Evaluación de la calidad del aire interior y exterior en un jardín de niños en la Ciudad de México, se muestran las evaluaciones de las diferencias en los niveles de ozono (03) y bióxido de nitrógeno (NO2) en el interior y el exterior del jardín de niños en la Ciudad de México.

Es importante señalar que la mayor parte de la legislación está dirigida a reducir la contaminación del aire exterior, y las leyes que la regulan son diferentes y establecidas por oficinas distintas al Gobierno Federal y Estatal de México y de los Gobiernos de los demás países del planeta.

Los resultados de esta investigación se centran en la verificación de la exactitud y linealidad de las isotermas de Langmuir y Freundlich, que son útiles para predecir el comportamiento de la adsorción de zeolita faujasita. Además, el método de la isoterma Brunauer-Emmett-Teller (BET) se determinó por la cantidad de gas adsorbido en el carbón vegetal de una manera indirecta, con valores entre 0.084 y 0.841.

 

De la investigación, trascendió que la isoterma BET es esencial para medir el área del carbón vegetal, ya que la superficie es muy irregular y porosa, por lo que no es posible obtener el valor directamente.

La contaminación es la presencia en el ambiente de toda sustancia que en cualquiera de sus estados físicos y químicos al incorporarse o actuar en la atmósfera, agua, suelo, flora, fauna o cualquier elemento natural, altere o modifique su composición y condición natural, causando desequilibrio ecológico. La generación o descarga de materia o energía, en cualquier cantidad, estado físico o forma, que al incorporarse, acumularse o actuar en los seres vivos, en la atmósfera, agua, suelo, subsuelo o cualquier elemento natural, afecte negativamente su composición o condición natural son consideradas emisiones contaminantes (Ley Ambiental del Distrito Federal, 2000). Los contaminantes del aire tienen distinto potencial para producir daño a la salud humana, lo cual depende de sus propiedades físicas y químicas, de la dosis que se inhala, del tiempo y frecuencia de exposición así como también de las características de la población expuesta.

 

Cuando el tóxico llega al organismo, dependiendo de la vía de exposición, entra en contacto con las superficies epiteliales del tracto digestivo, del aparato respiratorio o de la piel. Cruza esas membranas y alcanza el torrente sanguíneo, en este momento se considera que el tóxico penetró al organismo, la sangre lo transporta a los distintos órganos y en uno o en varios de ellos puede llegar a causar un daño permanente (Peña y col., 2001). Los tóxicos o sustancias que tienen contacto con el organismo lo penetran en diferentes tiempos o velocidades lo cual depende de las propiedades propias del tóxico, así como de las condiciones de la superficie de contacto (permeabilidad, flujo sanguíneo). 

Al conjunto de reacciones que convierten los tóxicos en especies químicas distintas que pueden ser menos o más dañinas que el tóxico original, se le da el nombre de biotransformación. La exposición se conoce como el contacto de una población o individuo con un agente químico o físico. La magnitud de la exposición se determina midiendo o estimando la cantidad del agente que está presente en la superficie de contacto (pulmones, intestino, piel, etc.) durante un período especificado (Peña y col., 2001).

La contaminación del aire ambiental exterior es un término más amplio usado para describir la contaminación del aire en ambientes al aire libre. La mala calidad del aire ambiental exterior ocurre cuando los contaminantes alcanzan concentraciones lo suficientemente altas como para afectar negativamente la salud humana y/o el medio ambiente. La contaminación del aire urbano al aire libre es un término más específico que se refiere a la contaminación del aire ambiental exterior en áreas urbanas, por lo general en las ciudades o en sus alrededores.

La exposición a altos niveles de contaminación del aire puede causar una variedad de resultados adversos a la salud. La contaminación del aire puede aumentar el riesgo de infecciones respiratorias, enfermedades cardíacas, accidentes cerebrovasculares y cáncer de pulmón. Tanto la exposición a corto como a largo plazo a los contaminantes del aire se ha asociado con impactos adversos en la salud. Los impactos más severos afectan a las personas que ya están enfermas. Los niños, los ancianos y los pobres son más susceptibles. Los contaminantes más nocivos para la salud, estrechamente asociados con la mortalidad prematura excesiva, son partículas finas PM2,5 que penetran profundamente en los conductos pulmonares.

Si bien en general, la calidad del aire en los países de altos ingresos ha mejorado en las últimas décadas, los efectos adversos de la contaminación del aire ambiental exterior en la salud por partículas (PM por sus siglas en inglés) siguen siendo un problema mundial de salud pública, incluso a niveles relativamente bajos.

En 2013, la OMS formó una alianza con la Organización Mundial de Meteorología (WMO por sus siglas en inglés), el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), otras instituciones y agencias de las Naciones Unidas, representantes de países e investigadores, para formar la Plataforma Global de Calidad del Aire y Salud (la Plataforma). La Plataforma se reúne periódicamente para examinar la información reciente sobre la contaminación del aire y salud, incluida la bibliografía epidemiológica sobre mortalidad y morbilidad relacionadas con la contaminación del aire; los métodos para mejorar la calidad del aire y la vigilancia de la salud, así como la distribución de las fuentes de emisión; identificando las prioridades de investigación y las oportunidades de colaboración entre agencias e instituciones.formó parte de la actividad “Diseño y Desarrollo de Sistemas para la Rehabilitación Infantil”, y que llevó a los alumnos a enfrentar un reto de la vida real.

Los gobiernos pueden identificar sus principales fuentes de contaminación del aire ambiental exterior e implementar políticas para mejorar la calidad del aire y la salud pública, tales como: la promoción del transporte público, caminar y andar en bicicleta (en lugar del transporte que depende de vehículos motorizados privados); la promoción de plantas generadoras de energía que usan combustibles limpios y renovables (por ejemplo, no carbón), la reducción del uso de combustibles sólidos como la leña para cocinar y para calentar, y las mejoras en la eficiencia energética de las viviendas, los edificios comerciales y la industria manufacturera.

Los pasos esenciales incluyen aumentar la conciencia sobre la alta carga de enfermedad atribuible a la contaminación del aire ambiental exterior y sus principales fuentes de emisión, así como destacar la importancia de tomar medidas inmediatas específicas a un país. Además, el uso de un monitoreo efectivo para evaluar y comunicar el impacto de las intervenciones también es una herramienta importante para generar conciencia. El impulso de una acción política puede generar beneficios para la salud, el clima y el medio ambiente.

El sector de la salud en sí mismo tiene un papel que desempeñar tanto a nivel político como a nivel de los pacientes para prevenir los impactos de la contaminación del aire en la salud. Los profesionales de la salud pública que trabajan a nivel de políticas pueden abogar por los beneficios de las políticas que afectan la contaminación del aire en la salud. A nivel clínico, médicos, enfermeras y trabajadores comunitarios de la salud pueden informar a sus pacientes sobre los riesgos de la contaminación del aire en su salud y las intervenciones disponibles para protegerse o minimizar los impactos de la exposición a altos niveles de contaminación del aire (por ejemplo, permanecer en el interior y reducir el ejercicio en poblaciones vulnerables durante episodios agudos de alta contaminación del aire).

La OMS estima que el 12,5% de las muertes en todo el mundo podrían evitarse mejorando la calidad del aire. Niveles más bajos de contaminación del aire ambiental exterior reducirán la carga de enfermedades relacionadas con enfermedades respiratorias y cardiovasculares, los costos de atención de la salud y la pérdida de productividad de los trabajadores, así como el aumento de la esperanza de vida.

Además, las medidas que reducen la contaminación del aire también reducen las emisiones de contaminantes climáticos de vida corta, particularmente el carbono negro, que es un componente principal de las emisiones de los vehículos diésel, y de otras fuentes, así como los gases de efecto invernadero (CO2) que contribuyen al cambio climático. El cambio climático produce una serie de efectos adversos sobre la salud, a través, por ejemplo, del aumento de sequías y de fenómenos meteorológicos extremos (por ejemplo, huracanes e inundaciones), así como de enfermedades transmitidas por el agua y los alimentos. También puede aumentar la incidencia de enfermedades transmitidas por vectores como el dengue y la malaria.

Reducir los impactos de la contaminación del aire en la salud pública requiere abordar las principales fuentes de contaminación del aire, incluida la combustión incompleta de combustibles fósiles del transporte automotor, la generación de energía, las prácticas agrícolas, la quema de residuos y cultivos y el uso ineficiente de energía en la construcción, la vivienda y la industria manufacturera.

La reducción de los efectos de la contaminación del aire ambiental exterior en la salud requiere la intervención de las autoridades públicas a nivel sub-nacional, nacional, e incluso internacional. Las personas pueden contribuir a mejorar la calidad del aire eligiendo opciones más limpias para el transporte, el uso de energía, la producción de energía y la eliminación de desechos.

El sector de la salud pública puede desempeñar un papel de liderazgo en la promoción de un enfoque multisectorial para la prevención de la exposición a la contaminación del aire ambiental exterior, involucrándose y apoyando el trabajo de otros sectores (transporte, vivienda, energía, industria) para desarrollar e implementar políticas y programas a largo plazo destinados a reducir la contaminación del aire y mejorar la salud.

Objetivo

Elaborar un purificador de aire casero con filtro FFP2.

Justificación

Renovar el aire de nuestra vivienda es muy importante para mantenerla libre de virus, frenar las alergias y eliminar el exceso de CO2 acumulado. En estos días de confinamiento, la norma general de ventilar la casa durante 10 minutos resulta insuficiente para mantener una limpieza correcta del hogar. tecnología moderna, que nos permite ayudar a personas con esta discapacidad motriz.

Llevamos muchos días encerrados en casa, en muchos casos cuando conviven varias personas las 24 horas. La limpieza del hogar es imprescindible para evitar contagios y, sobre todo ahora, uno de los detalles más importantes para mantener un ambiente saludable es la correcta ventilación de la vivienda.

Un hogar bien ventilado es beneficioso para la salud. La circulación del aire permite que se oxigene, lo que facilita la expulsión de las partículas de polvo y los ácaros, regula la humedad del ambiente y elimina los malos olores. Además, los rayos ultravioleta pueden actuar contra algunos microorganismos, por tanto, si es posible, también es beneficioso que la luz del sol inunde la casa. 

Por el contrario, cuando la vivienda no está bien ventilada, además de favorecerse la propagación de gérmenes (sobre todo en ambientes cerrados y húmedos), podemos sufrir bajones de energía, dolores de cabeza frecuentes, dificultades para dormir. 

Hipótesis

Si logramos elaborar un purificador de aire casero entonces reduciremos los contaminantes en el interior de los hogares.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

  • Extractor de baño de 15 ww
  • Derivación PVC 90 mm
  • Cople PVC 90 mm
  • Tapon ciego PVC 90 mm
  • Pegamento para PVC
  • Tijeras
  • Mascarilla con filtro ffp2
  • Cinta aislante blanca
  • Brocha delgada para aplicar el pegamento

Procedimiento:

  1. Materiales
  2. Colocar pegamento a la extensión.
  3. Unir la extensión a la derivación de PVC.
  4. Untar el pegamento al otro lado de la extensión.
  5. Untar pegamento al interior del cople.
  6. Unir el cople a la extensión.
  7. Untar pegamento al tapón ciego.
  8. Unir el tapón con el cople.

Galería Método

Resultados

Se obtuvo un purificador de aire, el cual gracias al filtro ffp2 logra mantener un aire más limpio, el diseño de este purificador se debe al filtro, porque necesita estar arriba del extractor para que no tenga alguna dificultad al filtrar el aire, al momento de conectarlo el purificador desarrolla de manera correcta su función, solo que es importante que no se mantenga conectado por mucho tiempo ya que el extractor tiende a calentarse por lo que es necesario que tenga un reposo. El costo aproximado es de 650 pesos mexicanos.

Galería Resultados

Discusión

En la actualidad, la calidad del aire se ve permeada por distintos factores, el principal, la contaminación producida por los distintos gases que son producidos por                automóviles, escapes de fábricas, cigarrillos, etcétera. También pueden ser causados por un cambio inestable de la temperatura, humedad o el viciamiento de un ambiente por encontrarse en un espacio muy cerrado. Se sabe que el beneficio de una ventilación favorece tanto a establecimientos comerciales como los destinados a la vivienda del humano y el tener un purificador no casero es demasiado costoso, es por eso que este purificador va ayudar a ventilar y a tener una mejor calidad del aire sin la necesidad de gastar tanto en un purificador.

Conclusiones

En las pruebas realizadas, se logró comprobar los beneficios que este aparato puede dar a la población para mejorar su calidad de vida. Ya que con este purificador se beneficiará la salud, debido a que los interiores estarán libres de virus y se podrá eliminar el exceso de CO2, lo cual se notará en la reducción de alergias y enfermedades.

Bibliografía

Quadri de la Torre, G., y Sánchez 

 

Cataño, L. R. (1994). La Ciudad de 

 

México y la Contaminación 

Atmosférica. México: Limusa. Mayo 27, 2022

Summary

Using an air extractor and an ffp2 filter, a purifier was developed to keep a home well ventilated and free of polluting particles. The circulation of the air allows it to be oxygenated, which facilitates the expulsion of dust particles and mites, it also regulates the humidity of the environment and eliminates bad odours. The main emissions of pollutants inside homes are smoking, gas combustion by stoves, chemical products for cleaning and also contributing to these factors outside pollution. Air pollution is the greatest risk to the health of human beings, animals and vegetation, so it is necessary to do something more, not only implement restriction measures but also more effective alternatives. Currently, air quality is affected by pollution produced by cars, factories, cigarettes, etc. They can also be caused by an unstable change in temperature, humidity or the vitiation of an environment due to being in a very closed space. It is known that the benefit of ventilation favors both commercial establishments and those intended for human habitation and having a non-home purifier is too expensive, that is why this purifier will help ventilate and have better air quality without the need to spend so much on a purifier. This purifier will help prevent diseases and allergies, as well as improve sleep in people.

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography