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XIV Conferencia “La ingeniería química: desarrollo, potencialidades y sus retos” y VI Simposio Internacional de “Seguridad tecnológica y ambiental” "SIQF 2025"

IX Simposio Internacional de Química y Ciencias Farmaceúticas

SIQF 2025

XIV Conferencia “La ingeniería química: desarrollo, potencialidades y sus retos” y VI Simposio Internacional de “Seguridad tecnológica y ambiental”

Compensación ambiental para mejorar la precisión del monitoreo de NO₂ con sensores de bajo costo

• Problemática: El NO2 es un contaminante atmosférico con efectos adversos sobre la salud humana y el medio ambiente. Su monitoreo con analizadores automáticos y captadores activos o pasivos está asociado a elevados costos de adquisición, operación y mantenimiento. En los últimos años, los sensores de bajo costo han surgido como una alternativa, pero su fiabilidad se ve limitada por factores ambientales, especialmente la temperatura (T) y la humedad relativa (RH)

• Objetivo: Evaluar el efecto de la T y la RH en los sensores de bajo costo para medir NO2.

• Metodología: Se utilizó el sensor NO₂-A43F (Alphasense). El contenedor de calibración se diseñó con los elementos necesarios para introducir y regular el gas de referencia. La T se modificó mediante manta de calentamiento y paquetes fríos, mientras que la RH se controló con soluciones de glicerina. Se realizaron, además, pruebas de encendido/apagado y choques de concentración. El factor de compensación se determinó mediante regresión lineal

• Resultados y discusión: El electrodo auxiliar mostró elevada sensibilidad a la T y cambios moderados frente a la RH, mientras que el electrodo de trabajo resultó más estable, aunque también afectado. Se detectaron fenómenos de histéresis, saturación a altas concentraciones, falta de repetibilidad en aire cero y sensibilidad a choques abruptos de T, RH y concentración.

• Conclusiones: La compensación por T y RH es esencial para optimizar la precisión de sensores de bajo costo. Se demuestra la posibilidad de realizar calibraciones fiables con equipamiento accesible, lo que favorece investigaciones en contextos de bajos recursos.

• Problematic: NO2 is an atmospheric pollutant with adverse effects on human health and the environment. Monitoring it with automatic analyzers and active or passive collectors is associated with high acquisition, operation, and maintenance costs. In recent years, low-cost sensors have emerged as an alternative, but their reliability is limited by environmental factors, especially temperature (T) and relative humidity (RH).

• Objective: To evaluate the effect of T and RH on low-cost sensors for measuring NO2.

• Methodology: The NO₂-A43F sensor (Alphasense) was used. The calibration container was designed with the necessary elements to introduce and regulate the reference gas. T was modified using a heating blanket and cold packs, while RH was controlled with glycerin solutions. On/off tests and concentration shocks were also performed. The compensation factor was determined using linear regression.

• Results and Discussion: The auxiliary electrode showed high sensitivity to T and moderate changes with RH, while the working electrode was more stable, although also affected. Hysteresis phenomena, saturation at high concentrations, lack of repeatability in zero air, and sensitivity to abrupt shocks in T, RH, and concentration were detected.

• Conclusions: Compensation for T and RH is essential for optimizing the accuracy of low-cost sensors. This demonstrates the possibility of performing reliable calibrations with affordable equipment, which favors research in low-resource sceneries.