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Vistas del prototipo
Calidad del aire y cambio climático
P-091
Cámara para submuestreo continuo y simultáneo de aerosales desde flujos confinados estacionarios o transitorios
Resumen
Tecnología desarrollada por el CIEMAT que consiste en una cámara diseñada para el submuestreo continuo y simultáneo de aerosoles desde flujos confinados estacionarios o variables. Su diseño innovador permite extraer de forma simultánea varias submuestras procedentes de muestras tanto de flujos canalizados (conductos, chimeneas, etc.) como no canalizados (aire ambiente), de forma que no altera las condiciones del flujo principal, lo que garantiza una alta precisión en la caracterización de partículas. Esta invención destaca por su versatilidad, fiabilidad y capacidad de integración en sistemas de monitorización en tiempo real, ofreciendo una herramienta clave para el análisis avanzado de aerosoles.
Descripción
La tecnología desarrollada por el CIEMAT se basa en una cámara especialmente diseñada para el submuestreo continuo y simultáneo de aerosoles, tanto en flujos confinados (conductos, chimeneas, escapes) como en aire ambiente.
El principio técnico fundamental es que el diseño interno de la cámara permite mantener un flujo laminar lo que permite realizar muestreos cuasi-isocinéticos del mismo, evitando además alteraciones en las características físicas y químicas de las partículas en el proceso de subdivisión de la muestra original. De este modo, es posible obtener varias submuestras representativas de forma simultánea y conectarlas a diferentes equipos de análisis, incluso cuando trabajan con condiciones de caudal y presión distintas.
La cámara combina zonas troncocónicas y cilíndricas que permiten:
• Distribuir homogéneamente el aerosol a lo largo del conducto.
• Minimizar las pérdidas de partículas por deposición, aglomeración o turbulencias.
• Garantizar que las tomas de submuestreo no interfieran entre sí ni con el flujo principal.
Cada toma de submuestreo está inclinada respecto al eje del flujo, lo que facilita que las sondas accedan al núcleo del mismo, evitando la capa límite y asegurando mediciones precisas. Además, el dispositivo está construido de manera modular en varias piezas ensamblables, lo que permite un mantenimiento y limpieza sencillos.
La tecnología ha sido validada mediante simulación fluidodinámica (CFD) y ensayos experimentales en condiciones controladas, demostrando desviaciones inferiores al 10% respecto a la concentración de partículas de entrada, incluso en condiciones exigentes de operación.
¿Qué problemas resuelve?
En muchos sectores como la energía, la industria química o farmacéutica es necesario muestrear aerosoles con alta precisión con el objetivo de controlar emisiones, cumplir normativas, garantizar la calidad del proceso o proteger la salud ocupacional.
Sin embargo, los sistemas de muestreo actuales presentan limitaciones como:
• Perturban el flujo del sistema al extraer la muestra, generando datos proco representativos al producirse sobre todo pérdidas de material particulado (especialmente partículas ultrafinas)
• No permiten muestrear de forma continua o simultánea desde distintos puntos
• Funcionan sólo en condiciones de flujo estable
• No son fácilmente adaptables ni integrables en sistemas de control en tiempo real
Beneficios
La cámara desarrollada permite realizar submuestero continuo y simultáneo de aerosoles en flujos estacionarios y variables, sin alterar las condiciones del sistema. Esto se traduce en datos más fiables, mayor versatilidad y seguridad durante los ensayos, ausencia de interferencias en los procesos y permite ahorros operativos al realizarse menos paradas o ajustes. Por otro lado, su diseño modular facilita el mantenimiento y la adaptación a distintos entornos.
Clientes potenciales
Esta invención presenta múltiples aplicaciones industriales y de investigación, donde, sea necesario caracterizar aerosoles con alta precisión o donde el control, análisis o muestreo de aerosoles es crucial para el proceso, la calidad del producto o la seguridad ambiental y laboral. Por todo lo anterior, clientes potenciales de esta tecnología pueden encontrarse en sectores como el alimentario, energético, industria química y farmacéutica, transporte, automoción, aeronáutica, medio ambiente, etc.
Sobre la tecnología
• Tecnología desarrollada, lista para demostración.
• Tecnología protegida por patente.
• Tipo de colaboración solicitada: Contrato de licencia.