Àrea de Tecnologia
Detector de CO2
CO2, contaminació i COVID
Tothom sap que el CO₂ és el gas responsable de l’efecte hivernacle i el que més va augmentar les seves emissions des de la revolució industrial, principalment per la crema de combustibles fòssils provocada per l'activitat humana, la qual cosa produeix l'escalfament global: un augment en la temperatura de l'atmosfera i dels oceans.
Què té a veure el CO₂ el COVID?
El CO₂ és un gas perillós per a l'ésser humà. En concentracions elevades pot produir afeccions com a vertigen, maldecaps, increment de la pressió sanguínia, ritme cardíac accelerat, i en els casos més greus pot arribar a produir asfíxia i pèrdua del coneixement.
La Covid, no és el nom del virus, és el nom de la malaltia provocada pel Coronavirus SARS-CoV-2.
L'aire que respirem i el Covid
Encara que el CO₂ no té cap relació directa amb el Covid, sí que existeix una relació indirecta molt important i, aquesta és, la qualitat de l'aire que respirem i la càrrega vírica que pugui tenir aquest aire.
A mida que passa el temps, la càrrega vírica present en l'aire va augmentant i, consegüentment, augmenta el perill de contagi per les persones presents.Per aquest motiu, és fonamental una adequada renovació de l'aire de l'habitació, que es pot aconseguir ventilant.
Atès que el virus és invisible, no podem mirar l'aire i veure la càrrega vírica que hi ha per decidir quan cal ventilar. És aquí on entra en joc el mesurador de CO₂.
El Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) indica en les seves recomanacions per reduir els contagis que els mesuraments de CO₂ són una de les millors formes per a controlar que estem mantenint una adequada ventilació:
El CO₂ (diòxid de carboni) és un gas que expel·lim de manera natural en respirar, de manera que podem relacionar la concentració d'aquest gas en l'ambient amb la càrrega vírica del local on ens trobem. D’aquesta manera, podem decidir fàcilment quin és el moment adequat per ventilar i durant quant temps hem de fer-ho. Això és especialment important a l'hivern donat que, a causa de les baixes temperatures, solem ventilar molt menys.
Les xifres del mesurador de CO₂
Actualment, el CO₂ és present a l'aire de manera natural en una proporció aproximada de 420 ppm (420 parts per milió, o cosa que és el mateix 420 parts de CO₂ per cada milió de parts d'aire). El quid és controlar quantes parts per milió de CO₂ tenim en cada moment a l’habitació i prendre la decisió de ventilar quan aquesta concentració superi una xifra límit determinada, per sobre de la qual considerem una concentració massa alta.
No existeix una xifra límit màgica establerta, però hi ha uns valors guia que ens ajudaran a comprendre quan el número és massa alt:
a) La concentració màxima de CO₂ recomanada per l'OMS per a ambients saludables és de 1000 ppm.
b) Per regla general, una concentració de CO₂ inferior a 800 ppm es considera adequada.
c) el valor ideal estaria al voltant dels 500 ppm.
Hem creat un analizador de CO2.
Que es un analizador de CO2?
L'analitzador de CO2 s'usa per mesurar la concentració en diòxid de carboni dels gasos amb què treballa la instal·lació.
El esquema elèctric:
ArduinoBlocks:
El codigo:
#include <Wire.h> #include "ABlocks_LiquidCrystal_I2C.h"
#include <Adafruit_CCS811.h>"
#include "ABlocks_DHT.h"
double SumaCO2; double CO2;
double VOC;
double Temperatura;
double Humitat;
double SumaVOC;
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
Adafruit_CCS811 sensor_ccs811;
unsigned long sensor_ccs811_lastread=0;
double sensor_ccs811_co2_ppm=0.0;
double sensor_ccs811_co2_mgm3=0.0;
double sensor_ccs811_co2_tvoc_ppb=0.0;
DHT dht2(2,DHT22);
void Dades_serie() {
Serial.println(String("La quantitat de CO2 es")+String(CO2)+String("ppm"));
Serial.println(String("La quantitat de VOC es")+String(VOC)+String("ppb"));
Serial.println(String("La temperatura es")+String(Temperatura)+String("C"));
Serial.println(String("La quantitat de VOC es")+String(Humitat)+String("%"));
Serial.println(String("zzzzz"));
}
double fnc_ccs811_data(int _type)
{
double v=0.0;
if((millis()-sensor_ccs811_lastread)>=1000){
if(sensor_ccs811.available() && (!sensor_ccs811.readData()) ){
//update new values from sensor
sensor_ccs811_co2_ppm=((double)sensor_ccs811.geteCO2());
sensor_ccs811_co2_mgm3=((double)sensor_ccs811_co2_ppm*(double)1.8);
sensor_ccs811_co2_tvoc_ppb=((double)sensor_ccs811.getTVOC());
sensor_ccs811_lastread=millis();
}
else{
//error reading sensor, reset values...
sensor_ccs811_co2_ppm=0.0;
sensor_ccs811_co2_mgm3=0.0;
sensor_ccs811_co2_tvoc_ppb=0.0;
}
}
//return value
if(_type==0)v=sensor_ccs811_co2_ppm;
if(_type==1)v=sensor_ccs811_co2_tvoc_ppb;
if(_type==2)v=sensor_ccs811_co2_mgm3;
return v;
}
void Dades_LCD() {
lcd.clear(); lcd.setCursor(1, 0);
lcd.print(String("CO2=")+String(CO2)+String("ppm"));
lcd.setCursor(1, 1);
lcd.print(String("VOC=")+String(CO2)+String("ppb"));
delay(1000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(1, 0);
lcd.print(String("Temp=")+String(Temperatura)+String("c"));
lcd.setCursor(1, 1);
lcd.print(String("Humitat=")+String(Humitat)+String("%"));
}
void Sem_C3_A0for() {
if (((CO2 > 400) && (CO2 <= 700))) {
digitalWrite(11, HIGH);
digitalWrite(12, LOW);
digitalWrite(13, LOW);
}
if (((CO2 > 700) && (CO2 <= 900))) {
digitalWrite(11, LOW);
digitalWrite(12, HIGH);
digitalWrite(13, LOW);
}
if ((CO2 > 900)) {
digitalWrite(11, LOW);
digitalWrite(12, LOW);
digitalWrite(13, HIGH);
}
}
void setup()
{
Serial.begin(9600); Serial.flush(); while(Serial.available()>0)Serial.read();
lcd.begin();lcd.noCursor();lcd.backlight();
sensor_ccs811.begin();
pinMode(2, INPUT);
dht2.begin();
pinMode(11, OUTPUT);
pinMode(12, OUTPUT);
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop()
{
SumaCO2 = 0;
for (int count = 0; count < 10; count++) {
SumaCO2 = (fnc_ccs811_data(0) + SumaCO2);
}
CO2 = (SumaCO2 / 10);
SumaCO2 = 0;
for (int count = 0; count < 10; count++) {
SumaVOC = (fnc_ccs811_data(1) + SumaVOC);
}
VOC = (SumaVOC / 10);
Temperatura = dht2.readTemperature();
Humitat = dht2.readHumidity();
Dades_serie(); Dades_LCD();
Sem_C3_A0for();
delay(2000);
}
El resultat:
.jpeg)
.jpeg)
Normativa RITE en centres educatius
A Espanya, el principal marc normatiu sobre la qualitat de l'aire en interiors s’estableix al Reglament d'Instal·lacions Tèrmiques en Edificis (RITE) Aquest normativa classifica la qualitat de l'aire en 4 categories: IDA 1(òptima), IDA 2(bona), IDA 3 (mitjana) i IDA 4(baixa) (per les seves sigles de l'anglès “InDoor Air”).
Per a aules d’ensenyament el RITE exigeix la categoria IDA 2 (aire de bona qualitat) amb un valor límit de +500 ppm sobre la concentració de CO₂ de l'exterior. Per a guarderies el RITE augmenta l'exigència a IDA 1 (aire d'òptima qualitat) amb un valor límit de +350 ppm sobre la concentració de CO₂ de l'exterior.
Per altra banda, la majoria d’experts a nivell mundial recomanen en aules educatives uns valors de concentració de CO₂ per sota d'unes 600-700 ppm per garantir una ventilació suficient enmig d’una pandèmia.
Preguntes de comprensió
Per què és important saber la concentració de CO₂ en relació al perill de contagi del Coronavirus SARS-CoV-2?
És molt important saber i més amb la informació que la Covid-19 es transmet o es propaga per la via respiratòria, un exemple és que com que hi ha una alta concentració de CO2 en un sol lloc, causarà asfilàctica i intoxicació causant problemes respiratoris amb el mateix CO2 i l'alt risc de contracció de la Covid-19.
Quin és el valor màxim de CO2 permès en una aula?
1.900 partes por millón (ppm)