Por Joan Zuñiga
Agencia de Noticias Univalle
La Universidad del Valle obtuvo una patente de invención por el desarrollo de un detector de gases portátil que utiliza espectroscopia de absorción óptica para identificar compuestos presentes en el aire y estimar su concentración.
Desarrollado por los investigadores Carlos Augusto Galíndez Jamioy, Fiderman Machuca Martínez, Jaime Humberto Lozano Parada y Efraín Solarte Rodríguez, el dispositivo puede detectar concentraciones del orden de una parte por millón (1 ppm) de toda clase de sustancias presentes en el aire.
Por su portabilidad, sensibilidad y bajo costo, esta tecnología tiene potencial para ampliar el acceso a sistemas de monitoreo de la calidad del aire en diferentes entornos, contribuyendo a mejorar la calidad de vida de las personas y la seguridad de los procesos industriales y ambientales.
¿Por qué es importante detectar gases en el aire?
Detectar oportunamente gases presentes en el ambiente puede ser determinante para salvar vidas y garantizar la calidad y seguridad de procesos industriales.
Uno de los hechos más graves que evidencia esta importancia ocurrió en la madrugada del 3 de diciembre de 1984, cuando una fuga de isocianato de metilo (MIC) en una planta de producción de plaguicidas cubrió con una nube tóxica la ciudad de Bhopal, India. El desastre causó la muerte de 20.000 personas y dejó consecuencias ambientales y sociales que persisten hasta hoy.
Más allá de las emergencias industriales, la contaminación atmosférica constituye un problema cotidiano de salud pública. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), cerca del 99 % de la población mundial respira aire que no cumple sus directrices de calidad, lo que está asociado a siete millones de muertes prematuras cada año. Además, para la ONU, la contaminación atmosférica es el principal riesgo ambiental para la salud humana y es un factor clave para la protección de los ecosistemas y la mitigación del cambio climático.
Por eso, monitorear qué sustancias están presentes en el aire y en qué concentraciones es fundamental en todos los contextos: desde la gestión ambiental y la investigación científica hasta la industria y los laboratorios.
Para hacerlo, existen tecnologías como los analizadores por espectroscopia óptica, los sensores electroquímicos, los detectores de fotoionización y los analizadores infrarrojos. Sin embargo, dependiendo de la aplicación, estos sistemas pueden tener costos elevados, requerir infraestructura especializada o estar diseñados para detectar determinados contaminantes.
Estas características pueden dificultar su uso en campo o en lugares con recursos técnicos y económicos limitados.
Una celda óptica para detectar gases
Precisamente para superar estas limitaciones, los investigadores Carlos Augusto Galíndez Jamioy, Fiderman Machuca Martínez, Jaime Humberto Lozano Parada y Efraín Solarte Rodríguez desarrollaron la Celda Espectrofotométrica de Absorción de Luz para Detección de Gases Recubierta con un Material Reflector, un sistema portátil y de bajo costo para detectar sustancias presentes en el aire.
“La idea inicial era crear un instrumento para el laboratorio que fuera capaz de detectar ozono en bajas concentraciones. Sin embargo, a medida que avanzamos en el desarrollo, nos dimos cuenta del potencial del dispositivo”, contó Carlos Galíndez, profesor del Departamento de Física de Univalle y líder del equipo inventor.
¿Cómo funciona?
La tecnología desarrollada se basa en la espectroscopia de absorción óptica, una técnica que permite identificar sustancias a partir de la manera en que interactúan con la luz.
“Cada molécula tiene determinados niveles de energía que solo pueden ser excitados por fotones con una energía específica. Por eso absorbe únicamente ciertas longitudes de onda y deja pasar las demás, dejando una especie de huella única que facilita su identificación”, explicó Galíndez.
Para aprovechar este fenómeno, el dispositivo integra una celda esférica de vidrio recubierta con nitrato de plata, un LED, un sistema de conducción de luz mediante fibra óptica, un fotodetector y un microcomputador.
