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COMPONENTS
GAS SENSORS
57 - ELETTRONICA OGGI 462 - MAGGIO 2017
Vi sono considerazioni di ordine pratico alla base di
questa conclusione. L’imballaggio, il prezzo e il consu-
mo energetico dei componenti di un sensore CO2 per
molti anni sono stati sufficientemente bassi da poter ga-
rantire la loro incorporazione nelle schede circuiti delle
attrezzature mainstream per l’automazione degli edifici.
Le componenti per la misurazione delle concentrazioni
di COV offrivano fino a poco tempo fa una scelta molto
più limitata. Esistono vari metodi per la misurazione
e l’analisi dei COV presenti nell’aria: foto-ionizzazione,
ionizzazione di fiamma, tubi colorimetrici e l’assorbi-
mento della lunghezza d’onda sono sistemi caratte-
rizzati da una portabilità ragionevole. In laboratorio,
la gascromatografia accoppiata alla spettrometria di
massa (nota come GC-MS) è il metodo più popolare.
Purtroppo questi metodi non possono essere adotta-
ti in apparecchiature compatte, localizzate e a basso
consumo per la misurazione della qualità dell’aria, in
quanto sono di dimensioni eccessive o consumano
troppa energia.
Questa è la ragione per cui l’introduzione di una nuova
generazione di sensori COV a ossidi metallici semicon-
duttori (Metal Oxide o MOX), ora disponibili anche su
chip a montaggio superficiale e con un consumo sulla
scala dei milliwatt, rappresenta un’incredibile opportu-
nità per il monitoraggio della IAQ. Questi dispositivi a
basso costo, compatti e contenuti nei consumi per il ri-
levamento dei COV, possono essere integrati con facilità
negli oggetti di uso quotidiano, come sistemi di illumina-
zione, termostati, ventilatori e telecomandi per ventila-
tori, con la possibilità di incorporarli anche nei telefoni
cellulari. La possibilità di offrire un rilevamento locale e
distribuito dei COV è concreta e già implementabile.
Questo basterebbe per dimostrare agli utenti di appa-
recchiature per il ricambio dell’aria di riconsiderare il
loro affidarsi esclusivamente alla CO
2
. Nella realtà, le
concentrazioni di COV non aumentano o diminuiscono
esattamente al passo delle concentrazioni di CO
2
, per
due motivi fondamentali:
• primo, non tutti i COV hanno origine da una fonte
umana (Tab. 1);
• secondo, il tasso di produzione di CO2 da parte de-
gli esseri umani in genere è continuo e abbastanza
costante se non si conduce attività fisica. Tuttavia, la
produzione umana dei COV è oscillatoria, per esempio
aumenta in seguito al pasto.
Come testimoniato da un rapporto compilato dal Bu-
ilding and Fire Research Laboratory del National In-
stitute of Standards and Technology degli Stati Uniti,
“molte fonti di contaminanti non sono relative all’oc-
cupazione dei locali; per esempio, le emissioni dei ma-
teriali da costruzione e i contaminanti che entrano in
un edificio dall’esterno. Le concentrazioni di anidride
carbonica non forniscono alcuna informazione sulla
concentrazione dei contaminanti emessi dalle fon-
ti non riconducibili all’occupazione degli spazi” (A K
Persily, 1996).
Così, per esempio, un sensore di CO
2
registrerebbe un
basso livello di anidride nell’aria in una stanza occu-
pata da una sola persona, ma rinnovata di recente con
mobili, coperture e fissaggi incollati alle pareti della
stanza e al pavimento. In una circostanza del genere,
le apparecchiature per il trattamento dell’aria presen-
ti nella stanza in genere sono configurate per fornire
una ventilazione minima, facendo sì che l’unico occu-
pante respiri grandi quantità di COV sospesi nell’aria.
Una concentrazione elevata di COV nell’aria di una
stanza ha un ovvio impatto sul comfort degli occupan-
ti. Mentre la CO 2 è inodore, una porzione significativa
dei COV ha un odore pronunciato e il più delle volte
questo non è piacevole.
Ad ogni modo, il disagio non è l’unico effetto dei COV
nell’aria. Il sito internet dell’Agenzia statunitense per
la protezione dell’ambiente (Environmental Protection
Agency o EPA) elenca gli effetti sulla salute a breve e
lungo termine che, a quanto pare, “potrebbero” essere
riconducibili all’esposizione ai composti organici vo-
latili nell’aria interna. L’EPA sostiene che questi effetti
possono includere (Fonte:
or-air-quality-iaq):
• irritazione a occhi, naso e gola:
Tabella 1 – Tipi di COV riscontrabili in genere negli spazi chiusi e relative fonti
Contamination Source Emission Source Indoor Air Contaminants
Building Materials Adhesives, Carpets, Cement, Flooring, Solvents Formaldehyde, Alkanes, Alcohols, Aldehydes, Ketones
Combustion Engines, Appliances, Smoke Hydrocarbons
Cleaning Products Household cleaning supplies Acetone, Alcohol, Spirits
Furniture Wood, Poly Vinyl Chloride (PVC), Glues Formaldehyde, Toluene, Xylene, Decane
Human Being
Breath Acetone, Ethanol, Isoprene
Flatulence Methane, Hydrogen
Cosmetics Limonene, Eucalyptol, Alcohols
Office Equipment Printers, Copies, PCs Ozone, Benzene, Styrene, Phenol