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¿Qué es el CO2?
El CO2 es un gas de efecto invernadero y por lo tanto un componente del aire. La concentración media de CO2 en el aire es de unas 400 ppm, es decir, 0,04 %. El CO2 se produce en el organismo de los seres vivos y también en los procesos de combustión. Como el dióxido de carbono es incoloro e inodoro, sólo puede ser detectado por un medidor de CO2.
¿Qué produce el CO2 en los humanos? Un contenido demasiado alto de CO2 en interiores reduce la capacidad de concentración y promueve la fatiga. Esto es particularmente importante cuando varias personas están reunidas en una habitación cerrada. Es por ello que se recomienda que las oficinas, las salas de reuniones y también las salas de enseñanza en escuelas y universidades estén equipadas con un medidor de CO2. Para este tipo aplicación, el medidor de CO2 puede ser un dispositivo de mesa que indique de forma continua al personal de la oficina la concentración de dióxido de carbono. En las oficinas o aulas abiertas se puede usar un medidor de CO2 con una gran pantalla. Esto permitirá que el personal esté siempre informado sobre la concentración de dióxido de carbono. Además, también tiene la ventaja que un medidor de CO2 entrena el comportamiento de ventilación, lo que a su vez tiene un efecto positivo duradero. También puede usar el medidor de CO en grandes edificios, salas de formación, aulas o salas de eventos para el control automático de los sistemas de ventilación. El medidor de CO2 garantiza que la ventilación se encienda automáticamente o que las ventanas se abran y cierren de forma automática.
El CO2 no sólo provoca cansancio y reduce la concentración, sino que incluso, bajo determinadas circunstancias, puede ser mortal para los humanos y animales. Es importante que se controle con un dispositivo la concentración de CO2 en todos aquellos lugares donde se produzca un exceso de CO2 por combustión o por procesos naturales (fermentación de alimentos). Por esta razón, el monitoreo continuo de la concentración de dióxido de carbono con un medidor de CO2 en bodegas, cámaras frigoríficas, cervecerías, y otros lugares puede salvar vidas.
Sin embargo, el dióxido de carbono no sólo tiene propiedades negativas. Un buen contenido de CO2 favorece el crecimiento de las plantas. Un medidor de CO2 puede usarse en los invernaderos para comprobar el contenido de CO2 y para acelerar el crecimiento de las plantas.
Cualquier medidor de CO2 usa el mismo principio de medición: el método NDIR. Dentro del medidor de CO2 el dióxido de carbono absorbe la luz infrarroja. Un sensor mide esta absorción e indica en la pantalla del medidor de CO2 el valor de medición en ppm o porcentaje. Puede usar el medidor de CO2 como dispositivo móvil o de instalación fija. Puede calibrar el medidor de CO2 puede al aire libre o en el laboratorio de calibración PCE Instruments mediante un gas de calibración. Si un gremio o asociación profesional prescribe que un determinado medidor de CO2 es servirá como dispositivo de advertencia, entonces aplicarán los intervalos de comprobación y calibración definidos para el respectivo medidor de CO2.
Si tiene más preguntas sobre uno de nuestros medidores de CO2 o detectores de gas, por favor, no dude en contactarnos.
La fórmula química CO2, significa dióxido de carbono. El dióxido de carbono es un componente natural de la atmósfera, pero también se produce por el metabolismo humano y animal, la fermentación y los procesos de combustión. Muchos refrescos contienen dióxido de carbono disuelto en agua, de los cuales sólo una pequeña proporción reacciona con el agua para formar ácido carbónico. Si se abre la botella presurizada, las burbujas suben y el dióxido de carbono se libera del líquido al aire ambiente. Las plantas necesitan el dióxido de carbono, además del agua y la luz solar, para la fotosíntesis, durante la cual se produce la glucosa en la planta y se libera oxígeno al medio ambiente
El dióxido de carbono no es inflamable y es químicamente inerte. El dióxido de carbono en sí no es tóxico, pero como impide la absorción de oxígeno en concentraciones demasiado altas, es una amenaza para la vida de los seres humanos y los animales. Como el dióxido de carbono es más pesado que el aire, puede acumularse en fosas. En un clima exterior normal, los movimientos de aire, como consecuencia de las diferencias de temperatura, suelen garantizar una mezcla suficiente con los demás componentes del aire.
Medidor de CO2 en puestos de trabajo con una mayor concentración de dióxido de carbono
En los puestos de trabajo donde el dióxido de carbono se utiliza técnicamente o se libera en procesos a gran escala, la concentración debe ser monitoreada permanentemente con un dispositivo de medición de CO2. Esto se aplica, por ejemplo:
- en bodegas, cervecerías durante la fermentación y los procesos de elaboración de la cerveza
- en la producción de alimentos por fermentación
- en invernaderos, establos
- en cámaras frigoríficas con enriquecimiento de CO2
- en el envasado de alimentos bajo una atmósfera modificada con enriquecimiento de CO2.
El medidor de CO2 puede ser usado en estas áreas no sólo para proteger a los empleados sino también para monitorear los procesos. Por ejemplo, la vida útil de los alimentos envasados en una atmósfera protectora de CO2 está directamente relacionada con la concentración de CO2. El enriquecimiento del aire ambiental con dióxido de carbono durante los procesos de fermentación permite sacar conclusiones sobre el desarrollo del proceso.
Sin embargo, también hay que proteger a los empleados del aumento de las concentraciones en las plantas de generación de energía o de tratamiento de aguas residuales y en los talleres en los que se escapa el dióxido de carbono por procesos de combustión o descomposición. Especialmente cuando se trabaja en pozos, fosas, silos y tanques o tuberías subterráneas, existe un mayor riesgo porque el dióxido de carbono producido se acumula cerca del suelo y no es transportado ni diluido por el aire ambiental que fluye a través. Estas áreas de peligro deben ser revisadas con un dispositivo móvil de medición de CO2 antes de entrar. El sólo hecho de asomarse en un tanque de fermentación puede llevar a que la persona se desmaye y, como consecuencia, la subsiguiente asfixia, ya que la persona inconsciente no es capaz de auto-rescatarse. Las personas que se estén en áreas en peligro deben llevar un medidor de CO2 con una alarma acústica. Si la concentración de dióxido de carbono aumenta durante la actividad en la zona de peligro, se activa la alarma para salir a tiempo de la zona de peligro.
Medidor de CO2 en viviendas, oficinas, escuelas, restaurantes, instalaciones deportivas y lugares de reunión
En una sala de estar convencional el dióxido de carbono se produce principalmente por la respiración de las personas presentes. Cuanta más gente esté presente en la sala, más rápido aumentará la concentración del dióxido de carbono. Un simple dispositivo de medición de CO2 con un indicador luminoso permite a los usuarios ventilar según sea necesario. Cuando no se consiga renovar el aire lo suficiente utilizando las opciones de ventilación existentes, se puede lograr una mejora de la calidad del aire interior realizando cambios estructurales o modificando el número de usuarios. Un dispositivo de medición de CO2 para las salas de estar debe ser colocado o instalado a la altura de la respiración y en un lugar donde esté bien expuesto al aire ambiental y donde pueda ser fácilmente visto por los usuarios. Un medidor de CO2 con una pantalla numérica retroiluminada que integra un indicador de 3 colores (verde, amarillo, rojo) permite controlar, incluso desde una mayor distancia, la calidad del aire interior. Cuando el indicador cambie de verde a amarillo será necesario ventilar. En caso que el indicador se ponga en rojo será necesario ventilar bien durante unos minutos para que entre suficiente aire fresco.
Comprobación de gases combustibles y emisiones de escape con un medidor de CO2
El contenido de dióxido de carbono en los gases de combustión y de escape es un indicador de la eficiencia de la combustión. Si se suministra demasiado o muy poco aire al proceso de combustión, el combustible no se utiliza de manera óptima. Un medidor de CO2 para el análisis de las emisiones de escape de los sistemas de calefacción o de los vehículos de motor tiene sondas especiales que tienen que ser colocadas en unos puntos definidos en el caudal de escape.
Medidor de CO2 tras la extinción de incendios con extintores de CO2
El dióxido de carbono se utiliza para la lucha contra el fuego como extintor, tanto en sistemas de extinción de instalación fija como en extintores móviles. Se usa especialmente para los quirófanos eléctricos, los sistemas de servidores y los laboratorios, ya que el dióxido de carbono no forma residuos. Sin embargo, la liberación de dióxido de carbono puede provocar aumentos de concentración que pongan en peligro la vida. Si hay que entrar en habitaciones sin equipo de respiración en las que la extinción se llevó a cabo con dióxido de carbono, se recomienda comprobar de antemano la concentración de dióxido de carbono en el aire de la habitación con un medidor de CO2.
El contenido de dióxido de carbono en el aire suele expresarse en ppm o en porcentaje de volumen. En este caso, ppm significa partes por millón. En términos de peso, la unidad ppm corresponde a un miligramo por kilogramo y en términos de volumen a un mililitro por metro cúbico.
1 ppm = 1 mg/kg = 1 ml/m³
Los límites de exposición y las recomendaciones de valores referencia para el contenido de CO2 en interiores se suelen indicar en ppm. El rango de medición puede limitarse a los valores necesarios para alertar a los usuarios o para controlar los sistemas. En muchas aplicaciones técnicas se miden concentraciones de dióxido de carbono más altas que en los espacios interiores convencionales. El medidor de CO2 debe ser apto teniendo en cuenta el rango de medición y el tipo de sensor.
Valores límite en el puesto de trabajo - TRGS 900 (siglas en alemán para Regla técnica para puestos de trabajo peligrosos)
El contenido de dióxido de carbono en el aire exterior no contaminado por las emisiones de escape es de aprox. 0,038 % vol., y en el aire exhalado por los humanos es de aprox. 4 % vol. En los puestos de trabajo peligrosos la concentración no debe exceder de 0,5 % vol. o 5.000 ppm durante un máximo de 8 horas al día. Para tiempos de exposición cortos (promedio de 15 minutos), se aplica un factor de superación de 2 a este valor límite en el puesto de trabajo. Por lo tanto, un valor medio de 1 % vol. de dióxido de carbono durante 15 minutos, medido con un medidor de CO2, es permisible si la exposición se encuentra de nuevo por debajo del valor límite de exposición laboral.
Valores guía de higiene y salud para el CO2 en interiores
Ya en 1858, Max von Pettenkofer definió el contenido de dióxido de carbono como un valor guía para el control de la calidad del aire en las salas de estar, ya que en aquel entonces se podía medir objetivamente. La recomendación de Pettenkofer de ventilar cuando el contenido de dióxido de carbono es superior a 0,1 % vol. se confirmó en estudios médicos ambientales más recientes.
Recomendaciones para espacios con ventilación natural
En 2008, el grupo de trabajo especial sobre valores guía para interiores de la Agencia Federal del Medio Ambiente de Alemania recomendó los siguientes valores guía de higiene basados en estudios exhaustivos:
• < 1.000 ppm CO2 - Higiénicamente inofensivo - no es necesario tomar medidas
• 1.000 ... 2.000 ppm CO2 - Higiénicamente perceptible - Revisar y mejorar el comportamiento de la ventilación, aumentar el intercambio de aire
• > 2.000 ppm CO2 - Higiénicamente inaceptable - Revisar la ventilación de la habitación e iniciar medidas de mejora
Clasificación de la calidad del aire interior según la DIN EN 13779
• Hata 800 ppm CO2 - Categoría de aire interior IDA 1 - Calidad del aire interior alta
• > 800 a 1.000 ppm CO2 - Categoría de aire interior IDA 2 - Calidad del aire interior media
• > 1.000 a 1.400 ppm CO2 - Categoría de aire interior IDA 3 - Calidad del aire interior moderada
• > 1.400 ppm CO2 - Categoría de aire interior IDA 4 - Calidad del aire interior baja
El efecto del contenido de CO2 en el aire respirable
0,038 Vol.-%, 380 ppm - Concentración actual de dióxido de carbono en la atmósfera, es decir, en aire fresco no contaminado.
0,1 Vol.-%, 1.000 ppm - Número de Pettenkofer, valor higiénico recomendado para interiores, oficinas, aulas, etc.
0,2 Vol.-%, 2.000 ppm - Valor orientativo por encima del cual deben aplicarse medidas para mejorar la calidad del aire interior.
0,5 Vol.-%, 5.000 ppm - Para un tiempo de exposición limitado, sin deterioro particular de las funciones corporales básicas, se fijó un valor límite de exposición ocupacional para un máximo de 8 horas por día.
1 Vol.-%, 10.000 ppm - Sólo para la exposición de corto plazo (como promedio 15 minutos) permitida como valor límite en el lugar de trabajo según el TRGS (Reglas técnicas para sustancias peligrosas, siglas en alemán). Durante este tiempo el valor del pH de la sangre cambia en 0,04 unidades y no se alcanza el límite inferior de 7,35.
1,5 Vol.-%, 15.000 ppm - El volumen de tiempo respiratorio aumenta en más del 40%.
2 ... 3 Vol.-%, 20.000 ... 30.000 ppm - Aumento de la irritación del centro respiratorio con el incremento de la respiración y la frecuencia del pulso.
4 Vol.-%, 40.000 ppm - El nivel normal de CO2 del aire exhalado. Si el contenido de CO2 en el aire inhalado es superior al 4 % en volumen, la sangre no conseguirá intercambiar el CO2 por oxígeno y, como consecuencia, se acumulará en el torrente sanguíneo.
5 Vol.-%, 50.000 ppm - Problemas de circulación en el cerebro, dolores de cabeza, mareos, náuseas, zumbidos en los oídos, peligro de daños permanentes a la salud.
8 Vol.-%, 80.000 – 100.000 ppm - Inconsciencia y muerte entre 30 y 60 minutos.
> 10 Vol.-%, > 100.000 ppm - La muerte se produce a corto plazo.
La fórmula química CO significa monóxido de carbono. Se producen grandes cantidades de monóxido de carbono por la combustión incompleta de combustibles fósiles y biomasa, por los incendios de bosques y matorrales y por la oxidación de metano y otros compuestos orgánicos volátiles. Además de la producción de energía, el tráfico de vehículos de motor es una de las principales fuentes de contaminación por CO en las zonas industrialmente desarrolladas. El monóxido de carbono es altamente tóxico que inhibe la captación de oxígeno en seres humanos y animales y que repercute el sistema nervioso central. El monóxido de carbono es incoloro, inodoro e insípido. Tampoco causa la irritación típica de otras toxinas respiratorias como la tos o la falta de aliento. En proporciones de entre 12,5 y 75 % vol. en el aire, se forman mezclas explosivas.
Un incendio en un cable, una caldera de gas defectuosa o un incendio en un aparcamiento subterráneo pueden poner en peligro a los ocupantes de todo un edificio debido a las emisiones de monóxido de carbono. Incluso las habitaciones que están lejos de la fuente de monóxido de carbono pueden estar contaminadas porque el gas penetra incluso a través de techos y paredes espesas. Un dispositivo de medición de CO con función de alarma avisa a tiempo para que se pueda salir de la zona de peligro, en caso que la concentración aumente.
Medidor de CO en puestos de trabajo con una mayor concentración de monóxido de carbono
El monóxido de carbono puede producirse en concentraciones peligrosas, especialmente en espacios cerrados y en las proximidades de procesos de combustión u oxidación. El ser humano no percibe este gas con ninguno de sus sentidos. Los mineros solían aprovecharse del hecho de que los canarios reaccionan con mucha más sensibilidad al monóxido de carbono. Si el pájaro que se llevaba al pozo dejaba de respirar, quedaba suficiente tiempo para que los mineros salieran del área de peligro. Hoy en día, se usa un medidor de CO que se lleva al puesto de trabajo o se instala de forma fija para que avise a tiempo. Cuando se registran y analizan los valores de monóxido de carbono, es posible que en algunos casos se puedan tomar medidas para evitar que se produzcan altas concentraciones de CO. El uso de camiones industriales o maquinaria de construcción que funcionan con diésel o gasolina, o calentadores radiantes de gas en un recinto cerrado, pueden aumentar la concentración de monóxido de carbono a tal nivel que ponga en peligro la vida.
Medidor de CO en viviendas y otras salas de estar
Una y otra vez se escuchan titulares de muertes por intoxicación de monóxido de carbono en viviendas y casetas de jardín. Aunque el deshollinador compruebe periódicamente el funcionamiento de los sistemas de calefacción, no puede prever las condiciones meteorológicas especiales u otras situaciones desfavorables. Durante la ola de calor de julio de 2019 con más de 42 ºC en Renania del Norte-Westfalia (Alemania) se produjeron varios accidentes con monóxido de carbono. A consecuencia de las altas temperaturas, las emisiones de las calderas de gas pudieron extenderse en las viviendas. Esta extracción inadecuada de los gases de escape al exterior puede ser intensificada por sistemas de aire acondicionado y campanas extractoras ya que se mezclan con el aire. En todos los edificios con calefacción cuyas viviendas estén equipadas con calderas de gas, calefacción de gas de flujo continuo o estufas de leña, es necesario que se monitoree permanentemente el contenido de monóxido de carbono del aire con un medidor de CO. Un medidor de CO también es práctico para detectar una concentración elevada de CO en las casitas de jardín y otros habitáculos que sólo se calientan ocasionalmente o en las que se utilizan otros dispositivos de combustión, como pueden ser generadores de electricidad o calentadores de gas propano. Especialmente para las habitaciones en las que la gente duerme, el medidor de CO debe estar equipado con una alarma acústica, al igual que los detectores de humo donde la ley lo determina.
Al fumar tabaco y pipa de agua también se produce monóxido de carbono. En los bares de shisha o cachimbas, donde se usan varias cachimbas al mismo tiempo, es cada vez más común que se produzcan intoxicaciones por monóxido de carbono, según la Asociación profesional alemana para la alimentación y la hostelería. El monóxido de carbono es producido por el carbón incandescente. Hamburgo ha sido el primer estado federal que reaccionó al creciente número de casos de intoxicación y ha estipulado que los bares shisha o cachimba deben estar equipados con sistemas de aire acondicionado y el aire ambiente debe ser monitoreado por un medidor de CO.
Comprobación de las emisiones de gases y humos con un medidor de CO
El contenido de monóxido de carbono en el humo y los gases de escape es un signo de combustión incompleta. Las calefacciones, los vehículos de motor, las máquinas con motores de combustión y pequeños aparatos alimentados con combustibles líquidos como motosierras, cortadoras de césped y sopladores de hojas disponen de valores máximos de emisión especificados para el contenido de monóxido de carbono. El cumplimiento de estos valores límite se puede comprobar con un medidor de CO especial. No sólo ayudan a mantener el aire limpio, sino que también proporcionan información sobre la mala utilización del combustible y las medidas de mantenimiento necesarias.
Medidor de CO durante labores de rescate
Los bomberos y los servicios de rescate deben llevar un medidor de CO portátil para evitar el peligro al que se exponen en labores de rescate en espacios cerrados y en zonas mal ventiladas en las que se prevé que haya monóxido de carbono. Un medidor de CO de este tipo para los servicios de rescate suele alertar de forma acústica y por vibración, de modo que la persona es alertada en caso de ruido y distracción.
La asociación alemana de seguros de accidentes DGUV ha elaborado una hoja informativa compacta sobre este tema en 2015. La hoja informativa Nº 07 del área temática "Cuerpos de bomberos y organizaciones de ayuda" se titula "Utilización de medidores de monóxido de carbono en los cuerpos de bomberos y las organizaciones de ayuda". Esta hoja está disponible gratuitamente en formato PDF.
Para poder clasificar los rangos de medición disponibles para un medidor de CO y los valores determinados, presentamos a continuación una lista de importantes valores de monóxido de carbono. Los valores superiores y su evaluación se han tomado en buena parte de la directriz 10/03 de la VFBD "Contaminantes en los incendios". La VFDB es una asociación alemana registrada para la mejora de la seguridad frente a los peligros de la vida cotidiana y la sociedad industrial. Las siglas VFDB significan Vereinigung zur Förderung des deutschen Brandschutzes e. V (asociación para la promoción de la protección contra incendios alemana). Es imperativo que un medidor de CO tenga una sensibilidad suficientemente alta en el rango inferior, y uno o dos umbrales de alarma.
La concentración de monóxido de carbono en el aire que respiramos y sus efectos
0,2 mg/m³ / 0,16 ppm - Valor medio anual en puntos de medición seleccionados de la Agencia Federal Alemana de Medio Ambiente -
10 mg/m³ / 8,6 ppm - Según la Ordenanza Federal Alemana de Control de Inmisiones, el valor medio más alto de 8h de un día al aire libre; si se supera este valor, se deben tomar contramedidas para mantener el aire limpio
23 mg/m³ / 20 ppm - Valor límite de 8 horas según la Directiva de la UE 2017/164, medido como valor medio
35 mg/m³ / 30 ppm - Valor límite de atención para equipos de rescate según la AK G de la AGBF y Giftinformationszentrum Nord, valor límite del puesto de trabajo como promedio de un turno de 8 horas, en principio no hay peligro para las personas desprotegidas, pero es necesario evitar un mayor aumento del CO
75 mg/m³ / 60 ppm - El valor límite del puesto de trabajo es de 15 minutos, ventilar el área, alertar a los bomberos, limitar la estancia de los equipos de rescate a un máximo de 15 minutos
117 mg/m³ / 100 ppm - Valor límite de 15 minutos según la Directiva de la UE 2017/164, medido como valor medio
250 mg/m³ / 200 ppm - Límite de riesgo para los equipos de rescate según la AK G de la AGBF y Giftinformationszentrum Nord. Tras sólo 30 minutos síntomas leves de intoxicación, dolores de cabeza después de 2 a 3 horas, ventilación cruzada, abandonar la zona, alertar a los bomberos
375 mg/m³ / 300 ppm - Síntomas pronunciados de intoxicación como disminución del pulso, aumento de la presión sanguínea, temblores
500 mg/m³ / 400 ppm - Síntomas pronunciados de intoxicación después de 2 a 3 horas de inhalación
625 mg/m³ / 500 ppm - Límite operativo para los equipos de rescate según la AK G de la AGBF y Giftinformationszentrum Nord. Tras 10 minutos síntomas leves y tras 20 a 30 minutos síntomas moderados de intoxicación y alucinaciones. Abandonar la zona de peligro, alertar a los bomberos
1.250 mg/m³ / 1.000 ppm - Síntomas moderados y restricciones de movimiento tras unos minutos, potencialmente mortal tras 2 horas
1.875 mg/m³ / 1.500 ppm - Muerte tras una hora de inhalación
3.750 mg/m³ / 3.000 ppm - Síntomas severos de intoxicación tras unos minutos, potencialmente mortales tras 30 minutos
10.000 mg/m³ / 8.000 ppm - Muerte inmediata
