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El Índice de TVOC (Compuestos Orgánicos Volátiles Totales) es la herramienta óptima para monitorizar condiciones de TVOC de forma robusta frente a ambientes con distintos niveles de fondo. Para ello, la señal en bruto que mide el sensor se procesa por un potente algoritmo en un microcontrolador externo, basado en una normalización estadística que permite adaptar las mediciones a las condiciones específicas del ambiente. Así, el índice de TVOC describe el estado relativo de TVOC en la estancia, según la historia reciente.
La analogía más esclarecedora del funcionamiento del Índice de TVOC es el olfato en los humanos. Las personas utilizamos como referencia la composición del aire respirado recientemente para compararlo con el nuevo aire que entra en contacto con nuestros nervios olfatorios. Así, somos capaces de reconocer más o menos concentración de TVOC. Análogamente, el Índice de TVOC utiliza un promedio móvil de las últimas 24 horas como referencia, calculado recursivamente y a partir del cual se detecta el nivel actualizado de TVOC en cada instante.
Los sensores de TVOC son sensores de tecnología MOx (metal-oxide) que se basan en el principio quimiorresistivo. El sensor consta de una superficie caliente con una película de partículas de metales óxidos que modifica su resistencia en función de su contenido de oxígeno. De esta forma, al entrar en contacto con los TVOC, que son gases reductores, disminuye el contenido de oxígeno en la superficie y reduce la resistencia, generando un cambio en la corriente que se traduce en la medición de la concentración de TVOC. Cuanto más se reduce la resistencia, significa que la concentración de TVOC es mayor.
Sin embargo, la calibración de estos sensores para medir valores absolutos es sólo posible en condiciones de laboratorio. En condiciones de campo, existen dos factores que lo complican. El primero es la gran variabilidad de valores de fondo de TVOC, que complica la definición de un baseline único en la calibración, dando lugar a falsas mediciones absolutas. El segundo es la sensibilidad del sensor con otros gases, aunque es posible optimizar la selectividad de los sensores para un gas específico. Considerando estos factores, las medidas relativas tienen un gran potencial, ya que aportan información precisa y robusta sobre la tendencia e intensidad de los cambios en la concentración de TVOC.
Con el objetivo de adaptar la medida del sensor a cualquier valor de fondo de cualquier entorno con posibles fuentes emisoras constantes, el Índice de TVOC mide la intensidad relativa en referencia a la historia reciente. En la escala del Índice de TVOC, que mide en un índice desde 1 hasta 500, esta referencia se mapea al valor de 100. Un valor por encima de 100 significa una concentración mayor que el promedio de las últimas horas y, por lo tanto, refleja un deterioro de la calidad del aire, posiblemente causado por eventos vinculados a la limpieza, el uso de pinturas, disolventes, pegamentos o al mantenimiento de edificios, entre otros. En cambio, un valor por debajo de 100 informa sobre una disminución de la concentración y una mejora de la calidad del aire, como consecuencia de la puesta en marcha de sistemas de ventilación de forma eficaz, de la apertura de ventanas, uso de purificadores de aire o cualquier evento que induzca la entrada de aire fresco.
Además, no sólo el Índice de TVOC es capaz de detectar las tendencias crecientes o decrecientes de TVOC en el aire, si no que, al igual que el sistema olfativo, es capaz de percibir la intensidad relativa de los cambios que se producen. Gracias a esto, se pueden determinar puntos fijos del Índice de TVOC para los cuales se desea que un dispositivo ejecute una acción, como, por ejemplo, activar un purificador de aire cuando el índice de TVOC esté por encima de 150.
A pesar de que se recomienda la visualización de datos en Índice de TVOC, ya que proporciona medidas robustas sobre la tendencia e intensidad del estado de TVOC en la estancia, es posible que sea necesaria la visualización de los datos en unidades de concentración como ppb o µg/m3. En estos casos, es posible realizar la conversión, pero hay que considerar que esta depende del gas específico para el que se quieren obtener las medidas, ya que los distintos compuestos orgánicos varían mucho en composición, peso molecular y características físicas. Por eso, certificaciones ambientales como RESET o WELL escogen sus gases para los cuales determinan los umbrales de concentraciones aceptadas.
El etanol, el isobutileno, el benceno, el tolueno, el formaldehído o las cetonas son algunos de los TVOC más comunes en espacios interiores. En el caso de RESET, escoge el isobutileno como gas de referencia, mientras que WELL utiliza una mezcla de gases denominada Mølhave que contiene varios gases que existen con frecuencia en los espacios interiores. Para cada gas, se puede extraer la relación particular de conversión para obtener las mediciones en µg/m3, y un factor de conversión que permite convertir entre µg/m3 y ppb en función del peso molecular. La relación entre la medida relativa y la concentración debe calcularse para cada sensor específico a partir de estudios de laboratorio, y dependerá de la sensibilidad del sensor al gas en particular para el que se realice.
Nuestra plataforma My inBiot implementa las conversiones a las unidades de concentración de los gases aceptados por WELL y RESET, presentando los datos listos para facilitar el cumplimiento de estas certificaciones.
