Ensamblaje y estudio del diseño, construcción y caracterización de microsensores voltamperométricos integrados para análisis simultáneo de gases y material particulado contaminantes del aire. (Para su aplicación en una estación de medición a tiempo real)

Abstract

Ensambla un sistema integrado de siete microsensores. Estudia su funcionamiento en la medida simultánea y a tiempo real de seis gases y de material particulado. El prototipo cumple con las especificaciones reglamentarias para aplicaciones en el monitoreo de la calidad del aire. Los gases censados fueron SO2, NO2, O3, NO, CO y H2S, así como el material particulado, entre 2,5 y 10 micras. En este trabajo se enfatizó en las pruebas de operatividad y funcionamiento de los sensores electroquímicos, desarrollo del método de medición y la implementación del sistema de inyección. Se desarrollaron pruebas de operatividad de funcionamiento de los sensores Alphasense tipo B4 con una alimentación continua de 5V. En la segunda etapa se desarrollaron métodos de medición independientes para cada uno de los sensores; inicialmente se usó una cámara de reacción con flujo de aire constante, que luego se reemplazó con un sistema conectado a un balón de aire sintético que permitió controlar el flujo. De forma paralela se mejoró el sistema de adquisición de datos para disminuir el ruido. La tercera etapa se inició con seleccionar el mejor método de síntesis de gases contaminantes, que resultó ser los basados en reacciones químicas, los cuales se inyectaron al sistema acoplado de sensores. Los resultados de mediciones cuantitativas para concentraciones entre 0,1 y 2,4 ppmv (partes por millón en volumen/volumen) en aire dieron recuperaciones del orden del 69% para el NO2 y 89% para el SO2. Los datos obtenidos en este trabajo con cada uno de los sensores serán utilizados para su aplicación, calibración y establecimiento de puntos referenciales; en una estación de medición a tiempo real a través del proyecto 161-FINCYT-IA-2013-IPEN. El equipo ensamblado en su versión prototipo se encuentra en el Laboratorio de Espectroscopia y Química Cuántica-UNMSM y la versión para la estación de medición en el Instituto de Energía Nuclear (IPEN).