Detector de monóxido de carbono

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Un detector de monóxido de carbono o detector de CO es un dispositivo que detecta la presencia del gas de monóxido de carbono (CO) para prevenir el envenenamiento por monóxido de carbono . A fines de la década de 1990, Underwriters Laboratories cambió la definición de un detector de CO de una sola estación con un dispositivo de sonido a alarma de monóxido de carbono (CO) . Esto se aplica a todas las alarmas de seguridad de CO que cumplen con la norma UL 2034; ^[1] sin embargo, para los indicadores pasivos y los dispositivos del sistema que cumplen con la norma UL 2075, UL se refiere a ellos como detectores de monóxido de carbono . La mayoría de los detectores de CO utilizan un sensor con una vida útil definida y limitada, y no funcionarán indefinidamente.

El CO es un gas incoloro, insípido e inodoro que se produce por la combustión incompleta de materiales que contienen carbono. A menudo se lo denomina el "asesino silencioso" porque es prácticamente indetectable para los seres humanos. En un estudio de Underwriters Laboratories, "el sesenta por ciento de los estadounidenses no pudo identificar ningún signo potencial de una fuga de CO en el hogar". ^[2] Los niveles elevados de CO pueden ser peligrosos para los seres humanos según la cantidad presente y la duración de la exposición. Concentraciones más pequeñas pueden ser dañinas durante períodos más prolongados, mientras que concentraciones crecientes requieren tiempos de exposición decrecientes para ser dañinas. ^[3]

Quienes viven en casas totalmente eléctricas no necesitan detectores de CO a menos que tengan un garaje adjunto con un automóvil no eléctrico o si se utiliza un generador de respaldo demasiado cerca de su vivienda durante un corte de energía. ^[4]

Los detectores de CO están diseñados para medir los niveles de CO a lo largo del tiempo y hacer sonar una alarma antes de que se acumulen niveles peligrosos de CO en un entorno, lo que da a las personas la advertencia adecuada para ventilar el área de manera segura o evacuarla. Algunos detectores conectados al sistema también alertan a un servicio de monitoreo que puede enviar servicios de emergencia si es necesario.

Si bien los detectores de CO no funcionan como detectores de humo y viceversa, también se venden detectores combinados de humo y CO. ^[5] En el hogar, algunas fuentes comunes de CO incluyen llamas abiertas, calentadores de ambiente, calentadores de agua, chimeneas bloqueadas o el funcionamiento de un automóvil o una parrilla dentro de un garaje. ^[6]

Los dispositivos pueden funcionar con pilas o con corriente alterna (con o sin batería de respaldo). Los dispositivos que funcionan con pilas anuncian una vida útil de hasta 10 años. Los sensores de gas de las alarmas de CO tienen una vida útil limitada, normalmente de dos a cinco años. ^[7] Los modelos más nuevos están diseñados para indicar la necesidad de reemplazarlos después de un período determinado. Todos los detectores de CO tienen botones de "prueba" como los detectores de humo, pero los botones de prueba solo prueban la batería, el circuito electrónico y el zumbador, no la capacidad de la alarma para detectar gas.

De acuerdo con las pautas sobre monóxido de carbono de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios , se deben instalar detectores de CO en cada área de dormir de una vivienda, y cada detector debe ubicarse "en la pared, el techo u otro lugar según se especifique en las instrucciones de instalación que acompañan a la unidad". ^[8]

Los detectores de CO están disponibles como modelos independientes o como dispositivos conectados al sistema que pueden monitorearse de forma remota. ^[9]

El objetivo principal de los detectores de CO es hacer sonar una alarma para advertir a los ocupantes de un espacio cerrado de un nivel peligroso de monóxido de carbono. La alarma debería sonar normalmente después de 40 a 165 minutos si la concentración aumenta a 100 ppm, y en 4 a 15 minutos si es de 400 ppm. La alarma no debería sonar demasiado rápido, ya que las falsas alarmas breves pueden hacer que los usuarios desactiven la alarma, dejándolos desprotegidos. ^[10] Los dispositivos de alarma pueden mostrar el nivel de CO. También hay instrumentos de medición diseñados para mostrar concentraciones de CO hasta niveles bajos, no peligrosos, en lugar de detectar y advertir de niveles peligrosos.

Se ha descubierto que algunos detectores sin certificación UL no suenan en el umbral especificado o suenan en cuestión de segundos. ^[10]

En algunos casos, vale la pena señalar que un destello rojo sin sonidos que lo acompañen podría indicar una condición diferente o simplemente informar al usuario sobre un mal funcionamiento. ^[11]

Existen dispositivos de seguridad inalámbricos para el hogar que vinculan detectores de monóxido de carbono a almohadillas vibratorias, luces estroboscópicas o un mando a distancia de advertencia. ^{[ cita requerida ]}

Los primeros diseños utilizaban un detector químico que consistía en una almohadilla blanca que se desvanecía hasta adquirir un color marrón o negruzco en presencia de monóxido de carbono. Estos detectores son baratos, pero solo dan una advertencia visual. A medida que las muertes relacionadas con el monóxido de carbono aumentaron durante la década de 1990, las alarmas audibles se convirtieron en estándar.

Los puntos de alarma de los detectores de monóxido de carbono no son un simple nivel de alarma (como en los detectores de humo), sino que son una función de concentración-tiempo. En concentraciones más bajas, por ejemplo 100 partes por millón (PPM), el detector no hace sonar la alarma durante varias decenas de minutos. En concentraciones de 400 PPM, la alarma suena al cabo de unos minutos. Esta función de concentración-tiempo tiene como objetivo imitar la absorción de monóxido de carbono en el cuerpo y, al mismo tiempo, evitar falsas alarmas debido a breves ráfagas de monóxido de carbono de fuentes relativamente comunes, como el humo del cigarrillo.

Hay cuatro tipos de sensores disponibles, que varían en costo, precisión y velocidad de respuesta. ^[12] La mayoría de los detectores no tienen sensores reemplazables.

El detector consiste en una almohadilla con una sustancia química coloreada que cambia de color al reaccionar con el monóxido de carbono. Sin embargo, solo brindan una advertencia cualitativa del gas. La principal ventaja de estos detectores es que son los más económicos, pero la desventaja es que también ofrecen el nivel más bajo de protección.

Una reacción utilizada para la detección de monóxido de carbono es la oxidación catalítica del disulfitopaladato (II) de potasio:

${\displaystyle {\ce {CO + K2Pd(SO3)2 -> Pd + CO2 + SO2 + K2SO3}}}$

A medida que avanza la reacción, la liberación atómica de paladio hace que el color cambie de amarillo a marrón y luego a negro.

Un sensor biomimético funciona de manera similar a la hemoglobina, que se oscurece en presencia de CO de manera proporcional a la cantidad de monóxido de carbono en el entorno circundante. Utiliza ciclodextrinas , un cromóforo y una serie de sales metálicas . Esto se puede ver directamente o conectar a una fuente de fotones infrarrojos , como un LED IR , y luego monitorearse utilizando un fotodiodo . La vida útil de la batería suele ser de dos a tres años con las baterías alcalinas convencionales, pero una batería de litio durará lo mismo que la vida útil del producto. Los sensores basados ​​en biotecnología tienen una vida útil operativa de seis años. Estos productos fueron los primeros en ingresar al mercado masivo, pero debido a que cuestan más que otros sensores, se usan principalmente en áreas de gama alta y vehículos recreativos. La tecnología se ha mejorado y es la tecnología más confiable, según un informe del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. ^[13]

El detector electroquímico utiliza el principio de una celda de combustible para generar una corriente eléctrica cuando el gas que se va a detectar sufre una reacción química. La corriente generada está relacionada de manera precisa con la cantidad de monóxido de carbono en el entorno inmediato cercano al sensor. Básicamente, la celda electroquímica consta de un recipiente, dos electrodos, cables de conexión y un electrolito, generalmente ácido sulfúrico . El monóxido de carbono se oxida en un electrodo a dióxido de carbono mientras que el oxígeno se consume en el otro electrodo. Para la detección de monóxido de carbono, la celda electroquímica tiene ventajas sobre otras tecnologías, ya que tiene una salida altamente precisa y lineal a la concentración de monóxido de carbono, requiere una energía mínima ya que funciona a temperatura ambiente y tiene una larga vida útil, que generalmente es de cinco a diez años. Esta tecnología se ha convertido en la tecnología dominante en los Estados Unidos y Europa. ^{[ cita requerida ]} Los botones de prueba solo indican la efectividad operativa de la batería, el circuito y el timbre. La única forma de probar completamente el funcionamiento de una alarma de CO utilizando una celda electroquímica es con una fuente conocida de gas de prueba calibrado suministrado en una cubierta para mantener el nivel de concentración durante el período de prueba.

Los cables delgados de dióxido de estaño semiconductor sobre una base de cerámica aislante forman un sensor controlado por un circuito integrado. Este elemento sensor debe calentarse a aproximadamente 400 °C para su funcionamiento. El oxígeno aumenta la resistencia del dióxido de estaño, mientras que el monóxido de carbono la reduce. El circuito integrado controla la resistencia del elemento sensor. La vida útil es de aproximadamente cinco años y las alarmas deben probarse en el momento de la instalación y al menos una vez al año con un gas de prueba.

Debido a la gran demanda de energía de este sensor, generalmente se alimenta a través de la red eléctrica. Existe un sensor de impulsos alimentado por batería con una vida útil de meses.

Esta tecnología se utiliza ampliamente en Japón y en otras partes del Lejano Oriente, con cierta penetración en el mercado de los EE. UU. Sin embargo, el rendimiento superior de la tecnología de celdas electroquímicas está comenzando a desplazar a esta tecnología.

Aunque todos los detectores domésticos utilizan una señal de alarma audible como indicador principal, algunas versiones también ofrecen una lectura digital de la concentración de CO, en partes por millón (ppm). Por lo general, pueden mostrar tanto la lectura actual como una lectura máxima de la memoria del nivel más alto medido durante un tiempo. Estos modelos avanzados cuestan un poco más, pero por lo demás son similares a los modelos básicos.

Los modelos con pantalla tienen la ventaja de indicar niveles por debajo del umbral de alarma, informar niveles que pueden haberse producido durante una ausencia y evaluar el grado de peligro si suena la alarma. También pueden ayudar a los servicios de emergencia a evaluar el nivel de exposición o peligro pasado o actual.

Los detectores portátiles están diseñados para aeronaves, automóviles y camiones. Advierten a los ocupantes del vehículo sobre cualquier peligro de CO.

Los medidores portátiles que muestran concentraciones de CO de hasta unas pocas ppm son más sensibles que los detectores de CO de seguridad para el hogar y, por lo tanto, mucho más caros. Los utilizan los higienistas industriales y los servicios de emergencia, así como para realizar tareas de mantenimiento y rastrear fugas de CO. Estos dispositivos miden niveles bajos de CO en segundos, en lugar de minutos u horas como las alarmas residenciales. Al igual que otros equipos de prueba, los medidores de CO profesionales deben probarse y recalibrarse periódicamente.

En los EE. UU. (a enero de 2017 ^[actualizar]), 32 estados han promulgado estatutos relacionados con los detectores de monóxido de carbono y otros 11 han promulgado regulaciones sobre los detectores de CO, ^[14] así como en Washington DC y la ciudad de Nueva York . En Canadá, los requisitos de alarmas de CO entraron en vigencia el 15 de octubre de 2014 en Ontario , ^[15] existe un fuerte movimiento en Alberta para hacer que los detectores de CO sean obligatorios en todos los hogares. ^[16]

Cada vez más estados están legislando para que su instalación sea obligatoria. ^[17]

En marzo de 2009, un proyecto de ley promulgado por la Cámara de Representantes 1091 obliga a los constructores de viviendas de Colorado a instalar detectores de monóxido de carbono en las viviendas nuevas. Este proyecto de ley, que entró en vigor el 1 de julio de 2009, exige la instalación de detectores en las viviendas nuevas y revendidas cerca de los dormitorios, así como en los apartamentos y casas alquiladas. La ley entró en vigor el 1 de julio de 2009. La legislación se presentó tras la muerte del banquero de inversiones de Denver Parker Lofgren y su familia. Lofgren, junto con su esposa e hijos, fueron encontrados muertos en su casa cerca de Aspen, Colorado, el 27 de noviembre de 2008, víctimas de intoxicación por monóxido de carbono.

En el estado de Nueva York, la "Ley de Amanda" (A6093A/C.367) exige que las residencias unifamiliares y bifamiliares que tengan electrodomésticos que quemen combustible tengan al menos una alarma de monóxido de carbono instalada en el piso más bajo que tenga un área para dormir, a partir del 22 de febrero de 2010. Aunque las casas construidas antes del 1 de enero de 2008 pueden tener alarmas que funcionen con batería, las casas construidas después de esa fecha deben tener alarmas cableadas. Además, los contratistas del estado de Nueva York deben instalar un detector de monóxido de carbono cuando reemplacen un calentador de agua o una caldera que quemen combustible si la casa no tiene alarma. La ley lleva el nombre de Amanda Hansen, una adolescente que murió por envenenamiento por monóxido de carbono a causa de una caldera defectuosa mientras dormía en la casa de una amiga. ^{[18] [19]}

El Proyecto de Ley 351 de la Cámara de Representantes de Alaska ^{[¿ cuándo? ]} requiere que se instale un detector de monóxido de carbono en las unidades de vivienda que contengan o sean abastecidas por un aparato de combustible a base de carbono u otro dispositivo que produzca subproductos de la combustión.

En julio de 2011, California exigió la instalación de detectores de monóxido de carbono en las viviendas unifamiliares existentes, y en 2013 se hizo lo propio en las viviendas multifamiliares. ^[20] La ley de California de 2015 exige que todas las nuevas instalaciones de detectores de humo y CO sean de tipo inoperante durante 10 años. ^[21] Es posible que no sea necesario reemplazar las alarmas existentes para los propietarios de viviendas; consulte los códigos locales. Las ubicaciones de las alarmas requeridas también varían según las agencias locales de cumplimiento. En Maine, todas las unidades de alquiler deben tener detectores de monóxido de carbono. En las viviendas que no se alquilan, se recomiendan, pero no son obligatorias. ^[22]

América del norte

La Asociación Canadiense de Hipotecas y Vivienda informa: "Las organizaciones de normalización de Canadá (CSA) y los Estados Unidos (Underwriters Laboratories o UL) han coordinado la redacción de normas de CO y las pruebas de productos. Las normas a partir de 2010 prohíben mostrar niveles de CO inferiores a 30 ppm en pantallas digitales. Las normas más recientes también exigen que la alarma suene a niveles más altos de CO que en ediciones anteriores de la norma. El razonamiento detrás de estos cambios es reducir las llamadas a las estaciones de bomberos, los servicios públicos y los equipos de respuesta a emergencias cuando los niveles de CO no son potencialmente mortales. Este cambio también reducirá la cantidad de llamadas a estas agencias debido a la inexactitud del detector o la presencia de otros gases. En consecuencia, las nuevas alarmas no sonarán a concentraciones de CO de hasta 70 ppm. Tenga en cuenta que estas concentraciones superan significativamente las pautas de salud canadienses", ^[23] (y también superan los límites de exposición permisibles de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) de los EE. UU. , que es de 50 ppm). ^[24]

Reino Unido

En el Reino Unido, una alarma doméstica/Tipo B que cumpla con la norma BS EN 50291:2001 debe emitir una alarma audible después de aproximadamente 3 minutos de exposición a 300 ppm de CO, o de 10 a 40 minutos a 100 ppm, o de 60 a 90 minutos a 50 ppm. ^{[ cita requerida ]}

• Mike Busch (9 de noviembre de 2003). «Detectores de monóxido de carbono». Avweb.com. Archivado desde el original el 11 de febrero de 2004. Consultado el 18 de octubre de 2017 .
• "Consideraciones sobre alarmas de monóxido de carbono para autoridades competentes" (PDF) . UL . 2014 [Publicado por primera vez en 2009]. Archivado desde el original (PDF) el 17 de octubre de 2017 . Consultado el 18 de octubre de 2017 .