Medio Ambiente

PJ-MA-31-HA Purificador de aire para espacios interiores usando carbón activado.

Acción por el clima

Asesor: MARISA CALLE MONROY

Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)

Francisco Enrique Vivas Sanchez[Chichen Itza], Saul Cano Hernandez[Chichén Itzá], Rodrigo Torrentera Rodriguez[Chichén Itzá]

Resumen

Durante las últimas décadas, en la Ciudad de México y en el mundo en general, el nivel de contaminantes en el aire ha ido en un drástico aumento, ocasionando consecuencias negativas para las personas, como pueden ser desde enfermedades respiratorias hasta la muerte prematura. Además, se ha demostrado la relación entre la contaminación del aire doméstico y el bajo peso al nacer, la tuberculosis, las cataratas y los cánceres nasofaríngeos y laríngeos. Esta misma situación se ha dado en los hogares, donde la contaminación puede venir de fuentes de combustible con el carbón, o la entrada de contaminantes del exterior. Esto no debería ser así, el hogar debe de ser un lugar seguro para respirar, con la menor cantidad de contaminantes posibles, el purificador que proponemos puede ser una solución parcial para este problema ya que usa carbón activado, que es un producto que tiene muchas cualidades útiles como que absorbe sustancias tóxicas tanto en humanos como en animales, es capaz de purificar purificar el agua eliminando contaminantes o aceites, e incluso es capaz de purificar el aire, eliminando gases, químicos, metales pesados, olores y desechos. Esta purificación se logra gracias a la textura porosa del carbón, a la cual se adhieren partículas y otras sustancias

Pregunta de Investigación

¿Cómo adaptar un ventilador para crear un purificador de aire destinado a un espacio determinado?

Planteamiento del Problema

La contaminación del aire en el hogar puede provenir de varias fuentes, un ejemplo son los combustibles sucios como el carbón, que libera grandes cantidades de contaminantes peligrosos, como monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y contaminación por partículas (PM). El uso de carbón en una estufa de combustibles sólidos de forma abierta en un espacio cerrado. 

De acuerdo con la UNEP (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente), casi 4 millones de personas mueren prematuramente a causa de la contaminación del aire en espacios interiores.Muchas veces por la inhalación de humo de queroseno, leña y carbón vegetal, los cuales se utilizan para cocinar y calentar.

La contaminación del aire en los hogares causa accidentes cerebrovasculares, enfermedades cardíacas, cáncer de pulmón y otras dolencias mortales.

 

Antecedentes

Existen varios métodos para purificar el aire, que incluyen el uso de plantas, o desintoxicantes como fibras naturales o carbón activado, de este último existen varios purificadores en el mercado, cuyo precio oscila entre los 1000 y 5000 pesos mexicanos.

El carbón activado tiene la propiedad de absorber gases, químicos, metales pesados, proteínas y desechos, y puede purificar el aire y el agua quitando vapores de aceite, sabores, olores y otras sustancias negativas.

Aire purificado, ¿qué beneficios nos da en interiores?

No siempre nos preocupamos del aire que respiramos. Al menos, no tanto como otras funciones básicas para nuestra salud. Por ejemplo, el agua, que cuando la consumimos en mal estado nos resulta nada apetecible. O la comida, por supuesto, que es lo que más miramos a la hora de cuidarnos. Pero, normalmente, del aire mucha gente no se preocupa demasiado hasta que es muy dañino o tiene altos niveles de contaminación, a menos que sea notable debido a un muy mal olor. En interiores, al menos, tenemos la opción de respirar aire purificado y previamente limpiado.

En muchos hogares, hace unas pocas décadas, se decía que en casa lo mejor para respirar aire fresco y de calidad era abrir las ventanas. Y, dependiendo de la temporada del año, la frescura podía ser debido al contraste de temperaturas. Pero la calidad del aire de la calle no tenía por qué ser mejor. Hoy en día se conoce que, en demasiadas ciudades, lo que se respira en algunos días del año es de baja calidad y cuenta con contaminantes

Sin embargo, un aire de mala calidad en interiores puede ser tan dañino o incluso más que en exteriores. Por un lado, nos encontramos con el problema de que si el aire que entra en casa a través de las ventanas está contaminado, ensuciamos aún más el entorno de nuestro hogar. Peor es si dejamos que se forme aire viciado entre nuestras paredes, ya que el uso de detergentes, los humos generados de la combustión en las cocinas u otros elementos hacen que se ensucie aquello que respiramos, conviviendo con un veneno en casa.

Los problemas derivados de respirar mal son muchos: desde favorecer la aparición de enfermedades respiratorias hasta una mala concentración o complicaciones en el sueño. Sin embargo, ¿cuáles son los principales beneficios de un aire purificado para gozar de un hogar saludable y cómodo?

El aire de calidad mitiga los problemas respiratorios y aleja la posibilidad de complicaciones médicas.

  • Con el aire purificado podemos dormir y descansar    mucho mejor.
  • Ganamos en bienestar y también ganamos en apariencia, con una piel en mejores condiciones de salud.
  • La ropa también estará más limpia, además de los muebles. El polvo es mucho menos presente.
  • La posibilidad de contraer alergias se disminuye respirando aire purificado.
  • Se reduce la irritabilidad y también la ansiedad.

-Con un aire de calidad es más difícil que los insectos invadan nuestras casas.

  • Por estos motivos, es muy importante respirar el aire de mayor calidad posible en casa.

Para ello, no basta con abrir las ventanas -es más, las mejores soluciones para favorecer la calidad de lo que respiramos funcionan con las ventanas cerradas-, sino que necesitamos de un sistema de ventilación o de un purificador de aire

¿Cómo lograr vivir con aire purificado en casa?

Hay varias soluciones para lograr un aire de mayor calidad en el hogar. Algunas de ellas son totalmente eficaces y otras simplemente no logran su cometido, si bien hay opciones a medio camino que, en según qué situaciones, pueden servirnos.

La manera más económica es instalar un purificador de aire. No necesita instalación, puede llevarse entre distintas habitaciones y tiene un precio asumible. 

¿Cuáles son los beneficios del carbón activado?

Siendo un antídoto natural absorbe sustancias tóxicas tanto en humanos como en animales

 

Purifica el agua y el aire, quitando vapores de aceite, sabores, olores y otras sustancias negativas en el aire.

Apoya a los principales órganos de limpieza, de esta manera elimina las toxinas y productos químicos que causan daño a tu cuerpo funcionando como antienvejecimiento.

La Contaminación Nos Afecta a Todos

Muchos residentes experimentan algún tipo de síntomas relacionados con la contaminación del aire, como ojos llorosos, tos o ruido al respirar. Aun para las personas sanas, el aire contaminado puede producir irritaciones o dificultades respiratorias durante el ejercicio o las actividades al aire libre. Su riesgo real depende de su estado de salud actual, el tipo y concentración del contaminante y el tiempo de exposición al aire contaminado.

¿Por qué el carbón activado purifica el aire?

La textura porosa del carbón vegetal tiene una carga eléctrica negativa, lo que hace que atraiga moléculas cargadas positivamente, como toxinas y gases. Esto ayuda a atrapar toxinas y productos químicos.

La activación del carbón produce una excelente superficie de filtración y le permite tener una gran capacidad de absorción de impurezas del agua. La absorción es el proceso mediante el cual la materia se adhiere a la superficie de un absorbente, en este caso el carbón activado. Gracias a esta absorción es que el carbón activado llega a tener una gran capacidad de retención

¿Cuáles son los riesgos de un aire contaminado

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 niveles altos de contaminación del aire pueden causar problemas de salud inmediatos: Agravar enfermedades cardiovasculares y respiratorias. Produce más estrés al corazón y los pulmones que deben trabajar más para suministrar oxígeno al cuerpo. Dañar las células del sistema respiratorio.

¿Cuál es la función de un purificador de aire?

La misión de un purificador de aire es eliminar elementos presentes en el aire: polen, ácaros, polvo, humo de tabaco… en general, de contaminantes. Como consecuencia devuelve un aire más limpio y en algunos casos, con menos olores, ya que atrapan las partículas responsables de este.

¿Por qué necesitamos implementar en nuestras vidas un purificador de aire?

Un purificador debe existir en cualquier casa donde vivan o pasen mucho tiempo ancianos, bebés, niños o personas que sufran de asma y alergias. Se trata de un equipo complementario a otros dispositivos de climatización, como el deshumidificador o el aire acondicionado.

 Es un dispositivo que sirve para eliminar elementos contaminantes en el hogar, desde humo hasta partículas que flotan en el ambiente, Su función es limpiar el aire de estas partículas nocivas, pues cicla el aire al hacerlo pasar por un filtro que recoge todas estas partículas

Enfermedades causadas por la contaminación del aire doméstico.

Hay datos y cifras que comprueban el problema que hay actualmente en los hogares causadas por el mal aire y otras varias razones a continuación estos son los datos:

  • Unos 2600 millones de personas cocinan y calientan sus hogares con fuegos abiertos y cocinas en los que queman biomasa (madera, excrementos de animales o residuos agrícolas) y carbón.
  • Cada año, cerca de 4 millones de personas mueren prematuramente por enfermedades atribuibles a la contaminación del aire de los hogares como consecuencia del uso de combustibles sólidos para cocinar.
  • La contaminación del aire doméstico causa enfermedades no transmisibles, en particular accidente cerebrovascular, cardiopatía isquémica, neumopatía obstructiva crónica y cáncer de pulmón.
  • Más del 50% de las muertes por neumonía en menores de 5 años son causadas por partículas inhaladas en interiores con aire contaminado

Consecuencias para la salud 

En general, las partículas en suspensión pequeñas y otros contaminantes del humo de interiores inflaman las vías respiratorias y los pulmones, dificultan la respuesta inmunitaria y reducen la capacidad de oxigenación de la sangre. 

Además, se ha demostrado la relación entre la contaminación del aire doméstico y el bajo peso al nacer, la tuberculosis, las cataratas y los cánceres nasofaríngeos y laríngeos.

Salud y cambio climático

La OMS es uno de los asociados de la Coalición Clima y Aire Limpio para Reducir los Contaminantes del Clima de Corta Vida. Como miembro del grupo especial sobre salud de esa Coalición, la OMS presta asistencia técnica para que se aprovechen los beneficios para la salud de las medidas orientadas a reducir los contaminantes de corta vida, y trabaja con el fin de mejorar la calidad del aire y afianzar el compromiso del sector de la salud para hacer frente al problema que plantean esos contaminantes.

Objetivo

Armar un purificador de aire casero usando carbón activado.

Justificación

Cada año en el mundo mueren miles de personas por problemas respiratorios, pulmonares, etc. Esto debido al mal ambiente que hay en nuestro planeta, en particular en las grandes ciudades, nosotros queremos evitar esto, por eso queremos crear este purificador de aire, para poder evitar esos problemas.

La contaminación ambiental es un problema de alta importancia para los seres humanos, ya que esto causa que el aire que respiramos sea impuro y pueda tener repercusiones negativas por la cantidad de partículas y toxinas que puede contener el aire de un espacio cerrado.

El purificador de aire que proponemos, ayudará a disminuir la cantidad de partículas y toxinas que puede contener el aire de un espacio cerrado.

Hipótesis

Si logramos adaptar los materiales que proponemos a un purificador de aire casero, entonces podremos mejorar la calidad del aire dentro de un espacio cerrado.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

1 kg de Carbón activado granulado 

Extractor de aire

2 Mallas con la medida de la circunferencia del PVC

Contenedor de PVC con forma cilíndrica inferior.

Codo de PVC de 4 pulgadas

Tapón de PVC de 4 pulgadas 

2 Coples de PVC de 4 pulgadas

2 Reductores de PVC de 4 pulgadas

Procedimiento: 

1.- Meter el extractor de aire dentro del tubo de PVC, en caso de no encajar, lijar el tubo para que entre sin complicaciones.

2.- Partir el PVC a la mitad y colocar el cople, por el lado del extractor.

3.- Usando el reductor de PVC poner una malla dentro de él posteriormente colocar el carbón activado de forma uniforme y crear una bolsa con la malla así evitando que el carbón salga o se mueva.

4.-Después del reductor conectar otro cople para así unir el codo de PVC.

5.-Al final del codo colocar un tapón para evitar que el aire salga hacia ese lado.

6.- En la otra punta del codo colocar otro reductor de PVC.

7.- Colocar una malla a la entrada del extractor.

8.- Conectar el extractor a una fuente de energía eléctrica

Galería Método

Resultados

Obtuvimos un purificador  de 60 cm de largo,20 cm de alto.El purificador tiene una forma cilíndrica y un agujero en la parte frontal, mientras que la parte trasera está cubierta y cuenta con un codo que tiene una abertura.En la parte frontal se encuentra el extractor mientras que en la parte central se encuentra un reductor de tubo de PVC, donde está depositado el carbón activado con una malla para evitar que se caiga.

Galería Resultados

Discusión

El uso de carbón activado tiene propiedades purificadoras las cuales se pueden utilizar y aprovechar de forma casera para limpiar el aire junto con el extractor que tiene la función de dirigirlo hacia el carbón para que posteriormente sea purificado.

Durante la elaboración de la fase experimental de nuestro proyecto, nos enfrentamos a diversas problemáticas tales como la poca potencia del extractor, este problema se debe a que el extractor de aire no tenía la suficiente potencia como para que el aire pudiera pasar los filtros de carbón activado , así que cambiamos el extractor por uno con más potencia y le dimos solución al problema 

Conclusiones

La importancia de respirar aire limpio que no sea perjudicial para la salud es un tema relevante ya que en la ciudad de México el nivel de contaminantes ha ido en aumento durante las últimas décadas.

El carbón activado tiene beneficios para la salud que por falta de información se desconocen pero que son útiles para solucionar total o parcialmente problemáticas en el cuerpo humano y su bienestar.

Bibliografía

United Nations Environment Programme. (s. f.). Siete cosas

 que debes saber sobre la contaminación del aire en el hogar. UNEP. Recuperado 12 de enero de 2022, de https://www.unep.org/es/noticias-y-reportajes/reportajes/siete-cosas-que-debes-saber-sobre-la-contaminacion-del-aire-en-el

 

Aire purificado, ¿qué beneficios nos da en interiores? (2019, 21 enero). Aire purificado, ¿Qué beneficios nos da en interiores? Recuperado 19 de enero de 2022, de https://www.siberzone.es/blog-sistemas-ventilacion/aire-purificado/#:%7E:text=El%20aire%20de%20calidad%20mitiga,dormir%20y%20descansar%20mucho%20mejor

 

Aire purificado, ¿qué beneficios nos da en interiores? (2019, 21 enero). Aire purificado, ¿Qué beneficios nos da en interiores? Recuperado 19 de enero de 2022, de https://www.siberzone.es/blog-sistemas-ventilacion/aire-purificado/#:%7E:text=El%20aire%20de%20calidad%20mitiga,dormir%20y%20descansar%20mucho%20mejor

https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/household-air-pollution-and-health

 

World Health Organization. (2021, 22 septiembre). Contaminación del aire doméstico y salud. WHO. Recuperado 3 de febrero de 2022, de https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/household-air-pollution-and-health

Summary

During the last decades, in Mexico City and in the world in general, the level of pollutants in the air has been on a drastic increase, causing negative consequences for people, such as respiratory diseases and premature death. In addition, the relationship between domestic air pollution and low birth weight, tuberculosis, cataracts, and nasopharyngeal and laryngeal cancers has been demonstrated. This same situation has occurred in homes, where contamination can come from sources of fuel with coal, or the entry of contaminants from outside. This should not be the case, the home must be a safe place to breathe, with the least amount of pollutants possible, the purifier that we propose can be a partial solution for this problem since it uses activated carbon, which is a product that has many Useful qualities such as absorbing toxic substances in both humans and animals, it is capable of purifying water by removing contaminants or oils, and it is even capable of purifying the air, removing gases, chemicals, heavy metals, odors and waste. This purification is achieved thanks to the porous texture of the carbon, to which particles and other substances adhere.

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography