Un purificador de aire casero con carbón activado puede ayudar a reducir olores y parte de la contaminación gaseosa en interiores, siempre que el carbón esté bien contenido y el aire circule a través de una cantidad suficiente del material. El carbón activado es especialmente útil frente a compuestos orgánicos volátiles, humo y olores, mientras que los filtros HEPA se encargan principalmente de las partículas finas, los alérgenos y algunos microorganismos.
La opción doméstica más conocida para retirar partículas es la caja Corsi-Rosenthal, formada por filtros MERV 13 y un ventilador. Sin embargo, para tratar también olores y contaminantes gaseosos es necesario incorporar una etapa específica de carbón activado, porque un filtro de partículas no realiza por sí solo la misma función química.
Qué es el carbón activado
El carbón activado es carbón que ha sido procesado para tener poros de bajo volumen que se utilizan para eliminar las impurezas de los líquidos y atrapar los contaminantes del aire. El objetivo de la activación del carbón es aumentar su superficie, mejorando así sus propiedades de filtración y su capacidad para atrapar moléculas de gas.
Este proceso se realiza física o químicamente, a menudo mediante la inyección de aire caliente, dióxido de carbono o vapor. Dado que el carbono es un material carbonoso con una estructura porosa, la activación crea una red de poros diminutos en el interior del carbono, y el resultado es un carbono activado que contiene cientos de metros cuadrados de superficie interna por gramo.1¡!
El diámetro de los poros viene determinado por la temperatura ambiente y la humedad, así como por el material utilizado. Se pueden utilizar muchos tipos de materiales naturales (biomasa) para producir carbón activado.
Estos materiales van desde la cáscara de café hasta la paja de arroz o de trigo, pasando por la mazorca de maíz. La forma más eficaz de biomasa utilizada para fabricar carbón activado para la filtración de carbono es la cáscara de coco.
Carbón vegetal y carbón activado: no son exactamente lo mismo
Estos términos son intercambiables y se refieren a los restos de una combustión incompleta. Cuando se quema madera, el material fácilmente combustible de su interior se consume y, si no hay suficiente oxígeno o calor, queda un carbón negro.
Esto es lo que todos conocemos como carbón vegetal o carbón1. El carbón activado, en cambio, ha sido sometido a un proceso adicional que desarrolla una red de poros y aumenta considerablemente la superficie disponible para retener contaminantes.
Cómo funciona: adsorción, no absorción
Mediante un proceso denominado adsorción (nota: no absorción). En el proceso de adsorción, las partículas contaminantes del aire son atraídas y se adhieren al exterior de la molécula de carbono.
Dado que el carbón se ha activado, el aumento de la superficie crea más espacio al que pueden adherirse los contaminantes, también conocido como "lecho", mediante adsorción. La mayor cantidad de poros de bajo volumen hace posible que el carbón activado realice más reacciones químicas y atrape más contaminantes.
Con la "adsorción", los iones o moléculas se adhieren a un adsorbente (en este caso, moléculas de carbono). Con la "absorción", los iones o moléculas entran en el interior de un absorbente.4.
Qué contaminantes puede reducir
El carbón activado puede ser especialmente útil para filtrar tanto compuestos orgánicos volátiles (COV) y olores para mejorar la calidad del aire interior. Productos cotidianos como pinturas, disolventes, muebles nuevos, actividades de bricolaje y el humo de los cigarrillos emiten una cantidad significativa de COV nocivos y gases tóxicos.
Las fragancias y los sprays desinfectantes también contienen COV gaseosos, al igual que el famoso olor a coche nuevo. Los niveles de COV son, por término medio, de 2 a 5 veces superiores en interiores que en el exterior (¡pero a veces hasta 100 veces más!).
Algunos COV son carcinógenos conocidos y se encuentran en productos de uso cotidiano. Tres COV cancerígenos que se encuentran en la vida cotidiana son el formaldehído, el benceno y el tolueno.
Formaldehído
Formaldehídoes un gas que se encuentra en humo de los cigarrillosel humo de los cigarrillos, el humo de los incendios forestales y las emisiones de los vehículos. Sin embargo, también se encuentra en los muebles nuevos: ¡los muebles nuevos pueden emitir formaldehído hasta dos años!
Los efectos cancerígenos del formaldehído se han estudiado exhaustivamente durante más de 30 años. La exposición al formaldehído es conocida por su peligrosidad para los seres humanos5.
Benceno y tolueno
El benceno es una sustancia química volátil que se utiliza en procesos industriales para fabricar pintura, gasolina, detergentes pesticidaspesticidas, tintes, etc. Los estudios científicos realizados en animales de experimentación indican claramente que el benceno es un "carcinógeno experimental".6.
El tolueno es un subproducto del petróleo crudo que suele añadirse a la gasolina y al combustible de los vehículos. También se utiliza como disolvente en productos de belleza y bricolaje como esmaltes de uñas, pinturas y pegamentos.
Ha demostrado ser cancerígeno en animales de experimentación.6.
Olores domésticos
Los olores afectan a la calidad del aire interior y a la calidad de vida. Los filtros de aire de carbón activo también eliminan eficazmente los olores desagradables liberados en el aire.
Cabe señalar que muchos purificadores de aire que eliminan las partículas contaminantes del aire no combaten los olores. Por eso es importante que su aparato contenga un filtro de carbón activado para combatir los olores en interiores.
Algunos olores que se eliminan gracias al carbón activado son olores de cocina, olores de mascotasolores causados por mohoy los olores causados por el humo de los cigarrillos y el tabaco.
Humo de tabaco
El humo del tabaco contiene una cantidad impresionante de sustancias químicas: ¡más de 7.000! Un estudio de 2022 identificó 97 compuestos orgánicos volátiles diferentes que liberan los productos del tabaco calentados.
La Food and Drug Administration (FDA) ha identificado 93 de estos COV como nocivos y potencialmente nocivos para la salud (entre los que se incluyen el formaldehído y el benceno)7. Aunque producen menos que los cigarrillos tradicionales, los cigarrillos electrónicos también producen COV, y el estudio ha identificado 18 COV en aerosoles de vaping8.
Un purificador de aire que viene equipado con un filtro de aire de carbón activado como parte de su proceso de filtración ayuda a combatir el humo del tabaco de segunda y tercera mano.
Por qué conviene combinar carbón activado y HEPA
Mientras que el filtro HEPA 14 se encarga de atrapar físicamente el 99,99% de las partículas sólidas (como virus, bacterias, polen y polvo), el carbón activado se ocupa de la parte gaseosa y química de la contaminación.
Esta sinergia garantiza que el aire no solo sea biológicamente seguro, sino que también esté libre de gases nocivos y olores, creando un ambiente fresco y saludable. Los filtros HEPA, por su parte, también son una tecnología esencial de filtración del aire y se centran en los alérgenos y la contaminación por partículas finas (PM10, PM2,5 y PM0,1).
Ninguno de estos filtros realiza las funciones del otro, por lo que es muy recomendable adquirir un aparato que esté equipado con ambos para conseguir una filtración del aire completa.
Los filtros HEPA certificados garantizan la filtración del 99,97% de las partículas contaminantes del aire que se encuentran en el interior hasta un tamaño de 0,01 micras. Los filtros HEPA que se describen como "tipo HEPA", aunque son más baratos, no se someten a las mismas pruebas de terceros que los filtros HEPA certificados, y no se puede garantizar que filtren la misma cantidad de contaminantes.
Los filtros HEPA se consideran el estándar de oro de la filtración y son cruciales para eliminar las partículas finas contaminantes del aire que respira.
La caja Corsi-Rosenthal como base casera
Una caja Corsi-Rosenthal, también conocida como cubo Comparetto, es sencillamente un purificador de aire casero, de muy bajo costo que surgió con el propósito de reducir la transmisión del virus SARS-Cov-2, en la Universidad de California en Davis.
Fue desarrollada por Jim Rosenthal, director de la empresa de filtros Tex-Air Filters, y el ingeniero ambiental, Richard Corsi, decano de la facultad de ingeniería de la UCD.
Su fácil diseño consiste en una estructura cúbica de cuatro filtros MERV 13, pegados uno de cada lado y cartón para la base del cubo, así como un ventilador cuadrado de 20 pulgadas, que se fija con cinta adhesiva para sellarse a la caja.
El purificador de aire casero Corsi-Rosenthal, puede construirse en tan solo quince minutos, con materiales que cuestan menos de cien dólares. Este sistema casero de purificación de aire puede filtrar partículas de 1 a 50 micrómetros. con una eficiencia de casi el 90 % para las más pequeñas.
La situación de la pandemia en 2020 ha impulsado en el mundo diversas iniciativas de prevención de enfermedades aerotransportadas. Incluso, aún se desarrollan planes que puedan reducir los riesgos de transmisión del Covid-19, y muchos de éstos tienen que ver con mejorar la calidad del aire en los interiores.
Un ejemplo relevante fue la iniciativa que lanzó la Casa Blanca, en Estados Unidos, en marzo de 2022, a la que denominó el “Clean Air in Buildings Challenge” (Reto de purificación de aire en los edificios), donde, de manera conjunta con la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) lanzó una guía práctica a sus ciudadanos, para generar acciones de limpieza, medición, desinfección y filtración del aire dentro de los edificios, casas y negocios.
Uno de los ejes fue la filtración de aire, con recomendaciones instalar filtros de aire MERV 13 en las manejadoras de aire o colocar purificadores portátiles con filtros HEPA. Estos equipos son capaces de remover virus, microorganismos y partículas finas nocivas con una eficiencia de 99.97%.
La Casa Blanca recomendó una opción de bajo costo y con eficiencia de filtración alta, conocido como caja Corsi-Rosenthal. Un equipo fácil de armar, útil como un purificador de aire casero, accesible a cualquier hogar (WH.GOV, 2022).
Materiales para hacer un purificador casero con carbón activado
Hacer un purificador de aire casero no es nada del otro mundo y podría parecerte hasta una tarea bastante sencilla. Solo requieres tener previamente algunos materiales y luego seguir las instrucciones que encontrarás más adelante.
Para realizar un purificador de aire casero necesitarás los siguientes materiales:
- Dos ventiladores de ordenador: deben contar con un buen funcionamiento y si consigues más de dos podrás mejorar la eficiencia del purificador de aire casero que diseñes, así como si consigues ventiladores de mayor potencia.
- Tubo de PVC: debe tener al menos 12 centímetros de diámetro para que puedan adaptarse los ventiladores a este.
- Fuente de alimentación: te podría venir muy bien utilizar una de ordenador que esté en condiciones óptimas para que puedas utilizarlo en tu proyecto de realizar un purificador de aire casero.
- Cuatro tapas: que puedan funcionar para tapar la tubería del tubo que hayas encontrado o vayas a utilizar.
- Silicona: utiliza silicona para fijar los ventiladores.
- Una malla o rejilla: para que funja de filtro dentro del purificador de aire casero.
- Carbón activo: que te permitirá purificar el agua de las impurezas presentes en ella.
Como habrás notado muchos de los materiales que necesitas para realizar tu purificador de aire casero los puedes conseguir en casa y aquellos que no puedas conseguir no significarán la inversión de una gran suma de dinero. Por lo que, resulta factible y económico elaborar un purificador de aire casero.
Construcción paso a paso
Las instrucciones que debes seguir para fabricar tu propio purificador de aire casero son muy sencillas y fáciles de llevar a cabo. Los pasos a seguir para hacer tu purificador son los siguientes:
- Corta trozos de tubo: mide segmentos de 25 centímetros entre ellos sobre la tubería de PVC para conseguir 3 trozos con la misma longitud y luego corta 2 trozos de aproximadamente 3 o 4 centímetros.
- Elimina el contorno de los ventiladores: con la ayuda de una lija elimina las esquinas de los ventiladores para que encajen en la tubería.
- Organiza los cables de alimentación: debes acomodar los cables de los ventiladores para que puedas preparar los extremos para su instalación.
- Realiza los agujeros en la tubería: debes realizar los agujeros respectivos en la tubería larga para que puedas insertar en ella los ventiladores en sus dos extremos y fijarlos a los mismos con ayuda de la silicona.
- Procede a cortar la malla: la malla debes cortarla de manera circular con el diámetro de la tubería para que puedas adherir a los extremos con silicona.
- Coloca los carbones dentro del tubo: inserta dentro de la tubería los carbones y procede a sellar con las tapas.
- Conecta la fuente de alimentación: el último paso es conectar los cables de los ventiladores a la fuente de alimentación para comenzar a utilizar el purificador de aire casero.
En estos sencillos pasos podrás hacerte con un purificador de aire casero. Esperamos que puedas construir el tuyo fácilmente y comiences a disfrutar de sus muchos beneficios, y que el ambiente de tu hogar se vuelva muy confortable para la familia.
Qué puede aportar un purificador casero
La función de estos purificadores de aire casero o de los purificadores de aire convencionales que puedes adquirir es recircular el aire de una habitación o ambiente a través de filtros que permitirán retener las partículas con virus o contaminantes y limpiar el aire de tu hogar.
Entre los beneficios que obtendrás de hacer un purificador de aire casero están los siguientes:
- Ventila tu hogar: permite la ventilación periódica del interior de tu casa para que así se renueve el aire que circula dentro de ella.
- Elimina la sequedad: los humificadores te ayudan a evitar la sequedad de tus espacios manteniendo la humedad perfecta que te ayuda a combatir la acumulación de polvo y otros agentes en el aire.
- Ahorrarás dinero: al diseñar tu propio purificador de aire casero lograrás ahorrar un poco en comparación a si decides comprar alguno.
Sin embargo, ya queda de tu parte evaluar los pros y contras, particulares de tu situación, de hacer un purificador de aire casero.
Las personas que habitan en ambientes muy poblados, capitales o con muchas áreas verdes a sus alrededores padecen de algunos efectos del aire contaminado. Asimismo, producto de la crisis sanitaria generada por la COVID-19 y el posterior confinamiento, las personas buscaron cómo mantener sus espacios en óptimas condiciones y recurrieron a los purificadores de aire.
Por esta razón, resulta muy útil contar con purificadores de aire dentro de nuestros hogares, oficinas y espacios que nos permitan respirar un aire óptimo para mantener nuestra salud fuera de riesgo.
Importancia de la cantidad de carbón
Asegúrese de que hay suficiente carbono en su filtro de aire de carbón activado. Algunos filtros de carbón sólo utilizan trazas de carbón activado.
Normalmente, cuanto más carbón se utiliza, más sitios hay disponibles a los que se pueden adherir los contaminantes y más eficaz es el filtro de carbón activado.
| Elemento | Importancia |
|---|---|
| Cantidad de carbón | Determina cuántos sitios están disponibles para adherir contaminantes. |
| Superficie interna | El carbón activado contiene cientos de metros cuadrados de superficie interna por gramo. |
| Sellado | Evita que el aire pase alrededor del material en lugar de atravesarlo. |
| Circulación | Permite que el aire contaminado entre en contacto con el lecho de carbón. |
La importancia de la cáscara de coco
La cáscara de coco crea poros de < 2 nanómetros, o microporos. La madera crea poros de más de 50 nanómetros.
Aunque los poros siempre tendrán tamaños variables, en la purificación del aire, los poros que miden 1-2 nanómetros son ideales2.
En algunas partes del mundo, los residuos de cáscara de coco procedentes de su procesamiento son exorbitantes. Utilizar cáscaras de coco con fines de filtración es, por tanto, utilizar un material generalmente desechado para crear un producto de gran valor3.
Gracias a su óptima distribución de poros, tamaño, superficie y volumen, un estudio realizado en 2022 determinó que las cáscaras de coco son un material excelente para la filtración de carbono en el aire y el agua.
También producen menos polvo y partículas finas durante el procesamiento en comparación con la madera o el carbono3.
Limitaciones y mantenimiento
Con el tiempo, el lecho se satura de sustancias químicas orgánicas (gases y contaminantes gaseosos), lo que hace imposible atrapar más contaminantes y lo vuelve ineficaz.
No siempre es posible saber cuándo su filtro de carbón activado está saturado; a veces desprenderá olor, otras veces no. Por eso es tan importante cambiar los filtros de carbón activado a intervalos regulares siguiendo las instrucciones del fabricante.
La vida útil de los filtros en general depende de varios factores diferentes, algunos de los cuales incluyen el uso, la temperatura y la humedad. Cuanto más se utilice un purificador de aire, más rápido se gastará su filtro.
Los cambios drásticos de temperatura y humedad también acortarán la vida útil de un filtro y es mejor evitarlos.
La ventilación del hogar y la reducción de la fuente contaminante siguen siendo importantes, porque un filtro casero no sustituye la eliminación de humos, productos químicos, moho o emisiones en el origen.
Cómo valorar el rendimiento del sistema
Verifique la (CADR) y los "cambios de aire por hora" (ACH) de su aparato antes de realizar la compra. La tasa CADR de un aparato le indica el volumen de aire limpio difundido por hora y le permite saber qué volumen de aire, y por tanto qué tamaño de habitación, puede ser tratado eficazmente por el aparato para mejorar la calidad del aire.
Cuanto mayor sea la tasa de CADR, ¡mejor! ACH es la frecuencia por hora con la que se renueva el aire de una habitación con aire purificado.
El Centro de Control de Enfermedades (CDC) recomienda un valor mínimo de ACH de 5 (lo que significa que el aire se renueva 5 veces por hora).
¿Qué tamaño tiene la habitación cuyo aire desea filtrar? Los purificadores de aire están diseñados para filtrar el aire de habitaciones de un tamaño máximo, por lo que debe asegurarse de que el tamaño de su dispositivo se ajusta a las necesidades de su hogar.
Los filtros de carbón activado son una de las tecnologías esenciales que deben contener todos los purificadores de aire de calidad. El carbón activado es uno de los métodos más eficaces para eliminar la contaminación química (como los compuestos orgánicos volátiles o COV) y los malos olores del aire interior.
Los filtros HEPA, por su parte, también son una tecnología esencial de filtración del aire y se centran en los alérgenos y la contaminación por partículas finas (PM10, PM2,5 y PM0,1).
El carbón activado en sistemas de filtración completos
El carbón activado es una de las etapas fundamentales en los sistemas de filtración avanzada de la gama Intimus Pure, diseñado específicamente para neutralizar amenazas gaseosas que los filtros de partículas no pueden retener por sí solos.
Este componente actúa mediante un proceso de absorción química para limpiar el aire de sustancias volátiles y olores desagradables.
- Absorción de olores: Elimina de forma rápida olores domésticos, de cocina o de mascotas.
- Descomposición de químicos: Es altamente eficaz descomponiendo compuestos orgánicos volátiles (COV) peligrosos como el formaldehído, el benceno y el amoníaco.
- Eliminación de humos: Filtra eficazmente el humo del tabaco y las emisiones contaminantes de vehículos o industrias que entran en los edificios.
Todos los purificadores de la línea Intimus Pure incluyen carbón activado, aunque su implementación varía según la potencia del equipo:
- Purificador de aire con carbón activado Intimus Pure Q30 Pro: Utiliza un sistema de 3 niveles de filtrado donde el carbón activado es la segunda etapa, situada entre el prefiltro de aluminio y el filtro HEPA 14.
- Purificador de aire con carbón activado Intimus Pure Q45 Pro y Q65 Pro: Ambos cuentan con 7 niveles de purificación. En estos modelos, el filtro de carbón activado trabaja en conjunto con un nano catalizador y un filtro esterilizador para una limpieza química y biológica profunda.
- Purificador de aire con carbón activado Intimus Pure Q110 Pro: Diseñado para grandes superficies de hasta 110 m², este modelo incorpora un doble filtro de carbón activado. Al combinarlo con dobles turbinas y doble filtro HEPA 14, permite purificar estancias amplias en solo 10-12 minutos.
¿Cómo funciona un filtro de Carbón activado ?
Aplicaciones residenciales y comerciales
¿Se pueden utilizar filtros de carbón activo en sistemas de filtración de aire residenciales y comerciales?
Hoy en día, los filtros de carbón activado se encuentran comúnmente en filtros de agua del grifo, filtros de cigarrillos, acuarios, refugios contra la lluvia radiactiva y, por supuesto, filtros de aire (por nombrar algunos).
La compra de un purificador de aire para su hogar u oficina es una inversión en su salud a corto y largo plazo. Por eso es importante conocer a fondo lo que implica el presupuesto de un purificador de aire.
El presupuesto de un purificador de aire consta de tres partes: 1) el coste inicial del dispositivo, 2) los costes de mantenimiento, como los filtros de repuesto, y 3) los costes energéticos asociados al uso del dispositivo.
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