Cambio climático y medio ambiente

Estaciones de ozono

El ozono troposférico, el llamado ozono malo, el que se sitúa en las capas inferiores de la atmósfera, es más pernicioso en épocas estivales, cuando aumentan las temperaturas y se concentra la presencia de radiaciones solares.

Además, cuando el tiempo climático tiende a estabilizarse, por ejemplo cuando se sucede una temporada de tiempo constante sin grandes variaciones, como en verano, la velocidad del viento suele disminuir con lo que se favorece que este contaminante se acumule en la atmósfera.

Cuando antes se alcanzan las temperaturas más altas del año, antes se percibe que las cantidades de ozono presentes sobre nosotros, aumentan. Pero para poder determinar esta situación y que las autoridades correspondientes alerten a la población de los posibles peligros que corre, es necesario contar con los elementos necesarios para el control de la calidad del aire: se trata de las estaciones de ozono.

La Unión Europea, a través de su legislación y normativa, ha señalado una serie de condiciones a la hora de establecer estos puntos de estudio. De esta manera, las estaciones de ozono deben estar situadas, lo que viene en denominarse "macroimplantación", según un criterio de distribución poblacional, criterio que viene determinado por la distribución del conjunto de la población por zonas o aglomeraciones.

Para que la medida de la cantidad de ozono que se encuentra presente en un punto geográfico concreto, sea tomada con garantías, se utilizan dos tipos de medidores:

1.- Analizadores de ozono normalizados, que utilizan la técnica de la absorción por ultravioleta.

2.- Analizadores de ozono, que utilizan la técnica de la quimiluminiscencia.

La utilización de ambas técnicas garantiza que no se estén tomando como ozono la presencia de otros gases que desvirtúen los resultados. Por este motivo, es corriente que se usen analizadores de venceno, tolueno y xileno o compuestos orgánicos volátiles.

Para el estudio de las cantidades de ozono que soporta la región de estudio, lo normal es que se utilicen los analizadores de ozono normalizados, utilizando la técnica de absorción ultravioleta.

Una central o estación de ozono cuenta con medidores e instrumentos de comunicación (módem y procesadores) para poder hacer efectiva la notificación de los datos que va registrando. Es necesario, además, que cuente con un sistema de alimentación que no quede interrumpida en ningún momento y que, de esa manera, siempre pueda abastecerse de forma autónoma.

Se hace imprescindible que la temperatura de la estación de ozono no sufra alteraciones en su interior. Por este motivo, se regula a través de un aparato de aire acondicionado su adecuada aclimatación.

La medida de la presencia del ozono se lleva a cabo en función de la absorción de la molécula cuando es dispersada por radiación ultravioleta. Este es el principio de medida para la determinación en continuo del ozono. En el momento en que un haz de luz ultravioleta atraviesa un volumen concreto de gas en cuya composición existan ciertas moléculas de ozono, es cuando se produce una absorción o una filtración de la radiación UV por aquellas.

Se conoce como región de Hartley y Huggins, la banda de absorción propia del ozono. Y el principio de la Ley Física en que se basa es la Ley de Lambert-Beer. Cuya fórmula de expresión sería la siguiente:

I=Io.e-kcl

La representación de estos símbolos es:
I = La intensidad tras la absorción.
Io = La intensidad de la fuente original.
K = El coeficiente de absorción del ozono.
C = La concentración en volumen del contaminante.
l = La longitud del camino óptico.

 

Cómo funciona la estación de ozono

El analizador de la base o estación de ozono filtra la muestra de aire que será objeto de estudio y que será llevada por dos canales distintos. Uno de los canales conduce a la muestra hacia un catalizador que eliminará las cantidades de ozono que contenga la muestra extraída. El aire separado del ozono se almacena en una especie de celda (denominada de referencia) y que servirá posteriormente como patrón, precisamente de referencia, en el analizador. En el segundo canal, se introduce una segunda muestra de aire.

Todo el contenido de la muestra se introduce en otra celda distinta (llamada de medida). A continuación, una lámpara UV emitirá una radiación ultravioleta que irradiará ambas celdas. Una vez que la radiación ha recorrido ambas celdas, realizada por tubos fotomultiplicadores, se genera una señal eléctrica que será proporcional a la absorción producida en cada celda. Así, se podrá calcular, según la diferencia entre las señales mensuradas en la celda de referencia y en la celda de medida, la absorción producida por el ozono. Al resolver la ecuación de Hartley y Huggins, antes descrita, se establece la cantidad de ozono que desprende la muestra de aire.