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El desarrollo de nuevas tecnologías es una de las fronteras más prometedoras para mejorar la calidad del aire. Desde convertidores catalíticos hasta productos de consumo de baja emisión, hemos desarrollado métodos para prevenir la contaminación del aire tanto en interiores como en exteriores.

En honor a estos avances tecnológicos, vamos a discutir seis innovaciones que están evitando activamente que los contaminantes del aire dañen nuestra atmósfera y nuestra salud. Anteriormente analizamos las soluciones regulatorias y basadas en el mercado para la contaminación del aire, y ambos métodos tenían sus ventajas y desventajas respectivas. Debido a que las nuevas innovaciones generalmente no tienen el mismo tipo de relación costo-beneficio que estos otros métodos, en lugar de pasar por la tecnología como una solución global, analizaremos estas innovaciones individualmente.

Dispositivos de monitoreo de múltiples contaminantes

Uno de los temas que siempre nos encanta discutir es el monitoreo de la calidad del aire ; en este caso, monitoreo de la calidad del aire multicontaminante.

Si bien esta pieza de tecnología no reduce directamente las emisiones ni elimina la contaminación del aire de nuestros cielos, es una parte crucial del sistema de control de la contaminación del aire. Las fuentes de contaminación como fábricas, centrales eléctricas y otras emiten más de un contaminante; por otro lado, algunas tecnologías de control de la contaminación controlan más de un contaminante. El monitoreo de múltiples contaminantes permite a los organismos reguladores garantizar el cumplimiento de los límites de emisión para muchos contaminantes diferentes y reduce el costo y la carga de tiempo asociados con el monitoreo de la contaminación ambiental.

Convertidores catalíticos

Los gases de escape de los vehículos son una de las fuentes más importantes de contaminación del aire a nivel mundial. En respuesta a las regulaciones ambientales cada vez más estrictas a partir de la década de 1970, los vehículos a gasolina y diésel se equiparon con convertidores catalíticos, un dispositivo que cataliza una reacción redox que transforma los peligrosos contaminantes del aire en contaminantes menos dañinos.

embotellamiento

Los vehículos que funcionan con gasolina en la actualidad generalmente vienen con un convertidor de tres vías o un convertidor catalítico de oxidación-reducción. Estos dispositivos funcionan exponiendo los gases de escape a un catalizador , una sustancia que reduce la energía de activación necesaria para una reacción química, lo que permite una reacción para convertir el monóxido de carbono en dióxido de carbono y el óxido de nitrógeno en nitrógeno y dióxido de carbono. El dióxido de carbono y el nitrógeno atmosférico son mucho menos dañinos que el monóxido de carbono y el dióxido de nitrógeno, a pesar de que el CO2 es un GEI, por lo que los convertidores catalíticos son excelentes herramientas para reducir los impactos ambientales y de salud de los gases de escape de los vehículos.

Los convertidores catalíticos tienen algunas desventajas. Por un lado, estos dispositivos pueden restringir el flujo de escape, reduciendo la eficiencia del combustible y el rendimiento del vehículo. Los convertidores catalíticos también tienen un período de calentamiento, durante el cual el vehículo emite una cantidad ilimitada de contaminación del aire. La creación de estos convertidores también conlleva algunos perjuicios; muchos convertidores requieren platino o paladio, metales raros que generan contaminación durante el proceso de refinación.

Depuradores

Los depuradores son un tipo de dispositivo de control de la contaminación que elimina los contaminantes del aire como el dióxido de azufre , el cloro, el sulfuro de hidrógeno y el cloruro de hidrógeno de los gases de escape industriales.

chimenea

Hay dos tipos principales de depuradores que analizaremos: depuradores húmedos y depuradores secos. Los depuradores húmedos usan un líquido (generalmente agua) para absorber partículas o gases de una corriente de aire y pueden variar en el nivel de energía. Un depurador húmedo común de baja energía es una torre de rociado, que funciona haciendo pasar el escape a través de un recipiente abierto con rociadores para distribuir el líquido. A medida que el escape fluye a través del dispositivo, el líquido recoge partículas flotantes o absorbe el gas objetivo. Los depuradores secos funcionan de manera similar, pero en lugar de rociar un líquido, estos dispositivos rocían reactivos secos en la corriente de combustión, neutralizando los gases antes de que puedan ingresar a la atmósfera.

Los depuradores son una herramienta muy beneficiosa para el control de la contaminación, ya que evitan que los contaminantes del aire dañen a las comunidades cercanas a los centros industriales, como las centrales eléctricas y las instalaciones de tratamiento de agua. Además, estos dispositivos no interrumpen el proceso de producción, lo que permite que la actividad económica e industrial continúe sin un aumento proporcional de la contaminación del aire.

Sustitutos de clorofluorocarbono (CFC) e hidroclorofluorocarbono (HCFC)

El Protocolo de Montreal, firmado en 1987, eliminó gradualmente la producción y el uso de clorofluorocarbonos (CFC) e hidrofluorocarbonos (HCFC), los cuales agotan la capa de ozono. Los CFC y los HCFC se usaban comúnmente como solventes, propulsores y refrigerantes, por lo que necesitábamos crear alternativas que cumplieran el mismo propósito pero con un potencial de agotamiento de la capa de ozono (ODP) mucho menor.

aire acondicionado

Hoy en día, los hidrofluorocarbonos (HFC) son uno de los principales sustitutos de los CFC y los HCFC. Los nombres pueden ser un poco confusos, pero, para resumir, los HFC no tienen cloro , que es la sustancia responsable en gran medida de dañar la capa de ozono. A la disponibilidad de HFC y otros sustitutos se le atribuye el éxito abrumador del Protocolo de Montreal, ya que pudimos detener la producción de CFC y HCFC sin perder sus respectivas funciones.

Sin embargo, los HFC no son inofensivos; Si bien estas sustancias no dañan la capa de ozono, sí contribuyen al cambio climático. Los HFC viven mucho más tiempo en la atmósfera que los CFC y los HCFC, lo que significa que sus impactos en el cambio climático global también son a largo plazo. La atmósfera es un sistema muy complicado que está en constante evolución, y las emisiones que producimos también deben adaptarse. Actualmente hay planes para ampliar el Protocolo de Montreal para incluir los HFC, ya que también existen alternativas a estas sustancias.

Estufas y calentadores de baja emisión

La contaminación del aire no es solo un problema al aire libre; Cada año, 3,8 millones de personas mueren prematuramente debido a la contaminación del aire interior por prácticas de cocina ineficientes. La mayoría de estas muertes provienen de la quema de combustibles sólidos o queroseno en espacios cerrados, lo que permite que los niveles de partículas se acumulen hasta niveles peligrosos.

Las innovaciones en el diseño de cocinas y los combustibles alternativos han hecho que cocinar sea mucho más eficiente y han reducido la cantidad de partículas producidas en los hogares. Las estufas de biomasa ahora pueden venir equipadas con combustión secundaria, ventiladores o cámaras de combustión aisladas, que queman el combustible no utilizado y ventilan los contaminantes restantes. En última instancia, queremos alejarnos de las estufas de biomasa, pero estos son buenos peldaños para las naciones de bajos y medianos ingresos donde la electricidad o el gas natural no tienen un suministro constante.

cocina

Además de cocinar, la calefacción produce contaminación del aire interior. Los calentadores de agua solares y los sistemas pasivos de calefacción y refrigeración solar reducen la necesidad del consumo de combustibles sólidos, y los diseños mejorados de ventilación, como campanas extractoras y chimeneas, pueden ayudar a canalizar los contaminantes del aire interior.

Productos de consumo y materiales de construcción libres de COV

Por último, vamos a discutir otra innovación que reduce la contaminación del aire interior: productos de consumo y materiales de construcción de baja emisión.

Muchos de los productos que usamos todos los días, incluidas pinturas, limpiadores, adhesivos, selladores, muebles y pisos, emiten compuestos orgánicos volátiles (COV) que pueden acumularse sin la ventilación adecuada. Debido a las preocupaciones en torno a los impactos de estas emisiones, se están desarrollando y certificando más productos de consumo y materiales de construcción como de baja emisión o incluso libres de VOC . Las pautas ofrecidas por el Departamento de Salud Pública de California y ASTM se pueden usar para determinar si un producto es de baja emisión.

Debido a que estas innovaciones son cruciales para controlar la contaminación del aire interior, muchos estándares de construcción requieren u ofrecen crédito por utilizar materiales de construcción de baja emisión e incluir productos de consumo de baja emisión como parte de una estrategia de calidad del aire interior .