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Análisis de los equipos usados para medir la contaminación atmosférica

El Centro de Desarrollo de Energías Renovables (CEDER-CIEMAT), ha realizado el segundo ejercicio intercomparativo de equipos ELPI (Electrical Low Pressure Impactor) para la caracterización de las partículas procedentes de procesos de combustión de biomasa.

Las pruebas se han realizado el pasado 15 de octubre, coincidiendo con la visita del ministro de Ciencia, Innovación y Universidades, Pedro Duque.

Las emisiones procedentes de combustión de biomasa suelen contener partículas microscópicas, de tamaño inferior a 10 micras, que tienen un efecto negativo en la salud.

Por este motivo, en la actualidad existe un creciente interés en el conocimiento de estas emisiones.

La familia de equipos ELPI/ELPI+, fabricados por la empresa finlandesa DEKATI, Ltd., es uno de los instrumentos más versátiles para el análisis on-line y la caracterización de aerosoles en un amplio rango de contextos experimentales.

El ELPI proporciona una medida en continuo de la concentración de partículas por tamaños y facilita la recogida de muestras, también por tamaños, para su análisis, permitiendo determinar la concentración y la distribución del tamaño de las partículas que emiten a la atmósfera los sistemas de combustión.

La ventaja de este equipo frente a otros reside en el amplio rango de tamaños (de 6 nanómetros a 10 micras) que es capaz de detectar, y la posibilidad de recuperación de muestras ya clasificadas por tamaños, disponibles para su posterior análisis.

Además permite realizar una medida en continuo, lo que proporciona medidas más exhaustivas.

Por petición de la empresa DEKATI y por iniciativa de la empresa importadora en España (SolMa Environmental Solutions, SLU), se ha llevado a cabo en el CEDER-CIEMAT el segundo ejercicio intercomparativo de estos equipos, como consecuencia del éxito de la primera edición, que se llevó a cabo en marzo de 2017.

En el ejercicio intercomparativo, una vez realizada la revisión de todos los equipos, se ha estudiado su respuesta al conectarlos a la misma fuente de generación de aerosoles. Así, en la chimenea de una estufa de combustión de pélets de 10 kWt del laboratorio del CEDER-CIEMAT, se ha colocado una sonda, a la que se ha acoplado un dispositivo de dilución y unos divisores de flujo para repartir la muestra entre los distintos equipos, de acuerdo a sus especificaciones de caudal.

En esta intercomparación se han empleado siete equipos, dos de ellos modelo ELPI y cinco modelos ELPI+, con una antigüedad de entre 1 y 15 años.

Uno de los ELPI+, calibrado para la ocasión, ha sido aportado por la empresa fabricante para ser usado como referencia en el ejercicio intercomparativo. Además, se han utilizado otros dos equipos de distintas características de los ELPI y ELPI+ de DEKATI para contrastar las medidas obtenidas: un Contador de Partículas por Condensación (UCPC), para la determinación de la concentración de partículas en número y un Impactador Berner de Baja Presión (BLPI), para la medida de la distribución de la masa de las partículas por tamaño aerodinámico.

Dos de los equipos ELPI implicados pertenecen al CIEMAT: uno de ellos al Departamento de Medio Ambiente a través de la Unidad de Recuperación Radiológica Ambiental (RERA) y otro al Departamento de Energía a través de la Unidad de Procesos de Conversión Térmica del CEDER-CIEMAT. El resto de equipos pertenecen a DEKATI, al Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), a la Universidad de Córdoba, a la Universidad del País Vasco y a la Universidad de Vigo.

Cada uno de ellos se emplea en ámbitos diferentes de la investigación relacionada con los aerosoles, desde la medida de la distribución de tamaño de partículas en aire en áreas que precisan restauración radiológica, hasta la caracterización de los aerosoles emitidos por motores de aviación y por motores diésel, pasando por la caracterización de las partículas emitidas por instalaciones de combustión de biomasa

Se puede concluir que la segunda edición del ejercicio intercomparativo ha resultado nuevamente un éxito, ya que ha proporcionado información muy importante relativa a la reducida dispersión en la medición de los distintos modelos de estos equipos, al mismo tiempo que se ha podido constatar la proximidad de la medida a otros equipos usados como referencia.