Diseño y construcción de sensores automatizados de gases de efecto invernadero en la baja troposfera

Design, construction and automation of sensors for monitoring greenhouse gases in the lower troposphere

Erith Alexander Muñoz Rios, Jesús Palacios, Nelson Falcón

Resumen


La determinación del contenido de Monóxido de Carbono (CO) y Metano (CH4) en la baja troposfera tiene gran importancia en los estudios de cambio climático y polución del aire. Por este motivo este trabajo se enfocó en el diseño, construcción y calibración de un instrumento que permita medir la concentración de CO y CH4, además de la temperatura y presión en aire ambiental. El dispositivo diseñado, cuenta con un circuito de acople para los sensores de CO, CH4, Temperatura y presión, un microcontrolador, un display LCD, un reloj y una Micro SD el cual permite el almacenaje y transmisión de datos a través de un convertidor RS-232 a USB. Los resultados indican que la señal de los detectores de CO y CH4 genera una respuesta de tipo exponencial proporcional con la concentración en el rango de0 a 120 ppm, sin embargo, se estableció que la respuesta fue de tipo lineal para concentraciones bajas en el rango 0 a 15 ppm. La respuesta de los gases evaluados difiere para cada uno de los sensores, siendo el CH4 el que mostró la mejor sensibilidad en el rango de0 a 2 ppm.


Palabras clave


Automatización; Gases de efecto invernadero; polución atmosférica; construcción de sensores

Texto completo:

PDF

Referencias


R.K. Stevens and A. E. O’Keeffe., Modern Aspects of Air Pollution Monitoring, Analytical Chemistry, vol. 42, No. 2 February 1970. 143A

Howard K. Roscoe, Kevin C. Clemitshaw Measurement Techniques in Gas-Phase Tropospheric Chemistry: A Selective View of the Past, Present, and Future Science 16 May 1997:Vol. 276 no. 5315 pp. 1065-1072

S. S. Brown, W. P. Dubé, H. D. Osthoff, D. E.Wolfe, W. M. Angevine, and A. R. Ravishankara High resolution vertical distributions of NO3 and N2O5 through the nocturnal boundary layer Atmos. Chem. Phys., 7, 139–149, 2007

Jochen Stutz, Björn Alicke, Ralf Ackermann, and Andreas Geyer Vertical profiles of NO3, N2O5, O3, and NOx in the nocturnal boundary layer: 1. Observations during the Texas Air Quality Study 2000 JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 109, D12306, doi:10.1029/2003JD004209, 2004

C. Prados-Roman, A. Butz, T. Deutschmann, M. Dorf, L. Kritten, A. Minikin, U. Platt, H. Schlager, H. Sihler, N. Theys, M. Van Roozendael, T. Wagner, and K. Pfeilsticker Airborne DOAS limb measurements of tropospheric+ trace gas profiles: case studies on the profile retrieval of O4 and BrO Atmos. Meas. Tech., 4, 1241–1260, 2011

D. W. T. Griffith, N. M. Deutscher, C. G. R. Caldow, G. Kettlewell, M. Riggenbach, and S. Hammer A Fourier transform infrared trace gas analyser for atmospheric applications Atmos. Meas. Tech. Discuss., 5, 3717–3769, 2012

J. Ungermann, C. Kalicinsky, F. Olschewski, P. Knieling, L. Hoffmann, J. Blank, W. Woiwode, H. Oelhaf, E. Hösen, C. M. Volk, A. Ulanovsky, F. Ravegnani, K. Weigel, F. Stroh, and M. Riese CRISTA-NF measurements with unprecedented vertical resolution during the RECONCILE aircraft campaign Atmos. Meas. Tech., 5, 1173–1191, 2012

B. F. Taubman, J. C. Hains, A. M. Thompson, L. T. Marufu, B. G. Doddridge, J. W. Stehr, . A. Piety, and R. R. Dickerson Aircraft vertical profiles of trace gas and aerosol pollution over the mid-Atlantic United States: Statistics and meteorological cluster analysis JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 111, D10S07, doi:10.1029/2005JD006196, 2006

M. O. Andreae, P. Artaxo, V. Beck, M. Bela, S. Freitas, C. Gerbig, K. Longo, J. W. Munger, K. T. Wiedemann, and S. C. Wofsy Carbon monoxide and related trace gases and aerosols over the Amazon Basin during the wet and dry seasons Atmos. Chem. Phys., 12, 6041–6065, 2012

Andreas Geyer and Jochen Stutz Vertical profiles of NO3, N2O5, O3, and NOx in the nocturnal boundary layer: 2. Model studies on the altitude dependence of composition and chemistry JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 109, D12307, doi:10.1029/2003JD004211, 2004

S. Wang, R. Ackermann, and J. Stutz Vertical profiles of NOx chemistry in the polluted nocturnal boundary layer in Phoenix, AZ: I. Field observations by long-path DOAS Atmos. Chem. Phys. Discuss., 6, 45–106, 2006

Sofian M. Kanan , Oussama M. El-Kadri, Imad A. Abu-Yousef and Marsha C. Kanan Semiconducting Metal Oxide Based Sensors for Selective Gas Pollutant Detection Sensors 2009, 9, 8158-8196; doi:10.3390/s91008158.

Yangong Zheng, Xiaogan Li and Prabir K. Dutta (2012). Exploitation of Unique Properties of Zeolites in the Development of Gas Sensors. ISSN 1424-8220

Daniel T- Teitelbaum (2009) [Primera edición: 1982]. «Capítulo 56: Introducción a la toxicología ocupacional y ambiental». Escrito en Estados Unidos. En Bertram G Katzung; Susan B Masters; Anthony J Trevor. Farmacología básica y clínica. Lange médical book (11a edición edición). México: McGraw-Hill-Lange. pp. 987-998.




DOI: http://dx.doi.org/10.17163/ings.n14.2015.03

Copyright (c) 2016 Universidad Politécnica Salesiana

Licencia de Creative Commons
Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

INDIZACIONES PRINCIPALES

   Resultado de imagen para logo redib logo

   

© 2017, Universidad Politécnica Salesiana del Ecuador