Con la llegada del Virus Corona o Covid-19, la preocupación no solo con la cura, sino también con la protección de las personas en todos los entornos que pueden estar contaminados crece exponencialmente. No solo se trata de una simple limpieza con la eliminación de los restos visibles, sino también de la esterilización, que elimina cualquier microorganismo dañino del medio ambiente y especialmente el Virus Corona. Y no es solo la acción química que se puede utilizar en este caso, sino características muy interesantes como los ozonizadores e incluso los ionizadores. En este artículo discutimos el tema.
En muchos de nuestros artículos, hemos abordado dos efectos interesantes de las descargas eléctricas, el efecto corona y el efecto de las puntas, que se pueden utilizar en el desarrollo de equipos electrónicos capaces de promover la limpieza de ambientes e incluso mejorar el bienestar de los enfermos.
El efecto de las puntas e ionizadores.
Por el llamado "efecto de las puntas", las cargas tienden a acumularse en las regiones de curvatura más pronunciada de un cuerpo cargado eléctricamente, en este caso las puntas. Debido al efecto de acumulación, mayor densidad de carga, tenemos un aumento en la intensidad del campo eléctrico en esta ubicación.
El resultado es la aparición de fuerzas eléctricas que hacen que las cargas se repelen intensamente para tender a "escapar". El resultado final es que, en este escape, las cargas se unen a las moléculas del aire ambiental que luego se carga, es decir, se ioniza.
Por lo tanto, un ionizador típico consiste en una fuente de alto voltaje que tiene uno o más electrodos puntiagudos a los que se aplica un alto voltaje, como se muestra en la figura 2.
Ozonizadores - El efecto corona
La ozonización está vinculada al Efecto Corona, que casualmente tiene el mismo nombre que el virus que nos afecta. Este efecto está directamente relacionado con el efecto de las puntas.
Cuando la tensión que se manifiesta en un cuerpo se vuelve demasiado alta, el escape de cargas puede ionizar el aire a su alrededor hasta el punto en que se vuelve luminoso. El mismo efecto ocurre en una lámpara fluorescente o una lámpara de neón cuando la alta tensión ioniza el gas dentro de él hasta el punto donde se vuelve conductor y emite luz.
Este interesante efecto se notó en la antigüedad cuando en las tormentas, la fuerte ionización del aire debido a la presencia de altos potenciales estáticos hacía que los cuerpos tuvieran un "aura" o "corona" luminosa, de ahí el nombre del efecto: efecto corona. El fenómeno también fue llamado por los antiguos "Fogo de Santelmo".
En la figura (de internet) podemos ver la luminosidad a través del "efluvio" de las cargas eléctricas en las partes de la nave con puntos.
Sin embargo, en la ozonización ocurre un fenómeno adicional.
Debido al efecto de fuertes descargas eléctricas que ocurren e incluso chispas, cuando se supera la rigidez dieléctrica del aire (arcos), el aire ambiental puede experimentar una reacción química que une 3 moléculas de oxígeno (O2) formando dos moléculas de ozono (O3).
3O2 ? 2O3
Por lo tanto, si tenemos un equipo que produce una tensión eléctrica lo suficientemente alta para que se manifieste el efecto corona, tendremos la producción de ozono.La intensidad del efecto, dada por la tensión y la corriente que se pueden transferir en la descarga, determinará la cantidad de ozono producido.
En las líneas de alta tensión es común que en los días húmedos se escuche un "crujido" debido a estas descargas. En algunos casos, incluso podemos oler el ozono.
Entonces podemos tener equipos para uso médico e incluso doméstico que producen ozono para los más diversos propósitos, como veremos más adelante.
Aspectos médicos
Algunos estudios muestran los efectos de la ionización y la ozonización, que se utilizan en equipos médicos, de higiene e incluso en el hogar. Por ejemplo, según estudios, el aire cargado con electricidad negativa tendría efectos calmantes, relajantes e incluso inhibidores sobre ciertas reacciones alérgicas.
Luego tenemos en las tiendas de productos médicos ionizadores de aire ambiente que se dice que tienen efectos bastante evidentes en personas con problemas respiratorios, problemas de alergia, migrañas e incluso otros. No tenemos información sobre los posibles efectos de este tipo de dispositivo en las personas atacadas por el virus Corona, que afecta con precisión el sistema respiratorio.
Quizás los pacientes más leves, con poca respiración afectada, podrían tener un mayor alivio con la presencia de ionizadores. No sabemos si se hicieron pruebas.
El ozono, por otro lado, tiene propiedades bactericidas comprobadas, tanto que se usa intensamente en la purificación de agua y alimentos. Los electrodomésticos que incluyen filtros de agua incluyen características electrónicas que ozonizan agua. Incluso los dispositivos de ozono para piscinas reemplazan el cloro (aunque algunos se venden como ionizadores).
En el pasado, era común colocar un ozonizador en los funerales para matar los gérmenes que pudieran estar presentes en caso de que la persona fallecida muriera de alguna enfermedad peligrosa.
Sin embargo, lo que notamos es que, en algunos casos, la acción bactericida del ozono debe tratarse con cuidado. El ozono es ácido y puede atacar el estómago, por ejemplo. Por lo tanto, las propias autoridades médicas de los Estados Unidos requieren que los electrodomésticos especifiquen las cantidades de ozono que producen. Hay un limite
Diseño de ionizadores y ozonizadores.
Aunque hay una multitud de tipos de dispositivos, tanto para purificar agua como para alimentos, la posibilidad de ensamblar dispositivos para los usos más diversos abre un campo interesante de posibles productos para el maker desarrollador.
Como hemos visto, un ionizador y un ozonizador se basan en el mismo tipo de circuito: un generador de alta tensión. En nuestro sitio web publicamos varios proyectos que utilizan multiplicadores de voltaje, ya sea utilizando un pequeño inversor que funciona con la batería del automóvil o directamente desde la red eléctrica.
Observamos que el automóvil es un entorno especialmente sensible para la acumulación de cargas que pueden afectar el bienestar de los pasajeros. Un automóvil con una carga eléctrica positiva, acumulada por la fricción de los neumáticos o el aire cuando está en movimiento, puede ser responsable de las molestias más diversas, desde dolores de cabeza hasta ataques alérgicos.
Sugerimos a los lectores interesados que consulten nuestros artículos: MA102S, MA127S, MA128S y MA037S).
Pero, por supuesto, hay soluciones listas para usar que facilitan el ensamblaje de equipos como el que ofrece Murata.
Esta compañía suministra un pequeño módulo que, al generar alta tensión, puede producir ozono e iones en grandes cantidades. Este módulo, llamado MHM305, se puede comprar a través de Mouser Electronics usando el enlace: http://br.mouser.com/search/refine.aspx?Ntk=P_MarCom&Ntt=154166207.
Este pequeño módulo generalmente puede generar 20,000,000 de iones negativos por segundo y 0.9 mg de ozono por hora. (figura 4).
En el artículo MA106 nos centramos en una segunda versión de este dispositivo, el MHM305, que solo difiere en la cantidad de iones y ozono producidos.
El dispositivo está alimentado por 12 V con un consumo que varía de 50 mA a 130 mA. Tenga en cuenta que, para grandes cantidades, se pueden conectar varias unidades en paralelo.
Como se muestra en el diagrama de bloques de la figura 5, también cuenta como una entrada de monitoreo que permite su uso en una unidad microcontrolada.
En este circuito tenemos una fuente controlada externamente y el dispositivo productor de ozono. Un punto importante para el diseñador es medir la cantidad de iones y ozono producidos. La Figura 6 muestra cómo se puede hacer esto.
Conclusión
Hoy en día, y probablemente de ahora en adelante, cuidado como el monitoreo del medio ambiente, la esterilización constante debe estar presente en todos los lugares frecuentados por humanos.
En los próximos años, la creciente concentración de personas en todos los lugares nos hace extremadamente vulnerables a las pandemias. La ausencia de fronteras significa que un virus que aparece en China puede llegar a Europa el mismo día.
En grandes epidemias, como la Peste Negra y la Gripe Española, la propagación fue más lente e incluso limitada por la ausencia de medios de transporte rápido. Hoy en día, eso no sucede. Necesitamos crear tantas barreras como sea posible para tener tiempo de defendernos.
Todavía deben considerarse otros recursos tecnológicos importantes, como la radiación ultravioleta e incluso la radiación atómica, pero este será el tema de otro artículo nuestro.