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Todo lo que necesitas saber sobre el filtro de aire de carbon activado

Si estás buscando un filtro de aire de carbón activado para eliminar olores fuertes o gases nocivos en tu hogar, has llegado al lugar indicado para conocer todos los detalles. Obtenga más información sobre por qué la gente usa purificadores de aire de carbón, si funcionan y si debe usar uno para filtrar el aire en su hogar.

El carbón activado tiene propiedades especiales que le permiten eliminar compuestos orgánicos volátiles (COV), olores y otros contaminantes gaseosos del aire. Lo logra de una manera diferente a otros purificadores de aire como HEPA que solo filtran la contaminación de partículas del aire. Los filtros de aire de carbón atrapan moléculas de gas en un lecho de carbón, un proceso que tiene una historia sorprendentemente colorida. Aquí profundizarás en cómo funcionan. Luego, podrá considerar si el uso de un filtro de aire de carbón satisfará sus necesidades examinando sus ventajas e inconvenientes.

Índice

    ¿Qué son los filtros de aire de carbón activado?

    Los filtros de aire de carbón son los filtros más utilizados para eliminar gases. Están diseñados para filtrar gases a través de un lecho de carbón activado (también llamado carbón activado) y generalmente se usan para combatir los compuestos orgánicos volátiles (COV) liberados por productos domésticos comunes. También se suelen utilizar para eliminar olores del aire, como el olor a humo de tabaco. No pueden eliminar del aire partículas finas como moho, polvo o polen.

    El carbón es el filtro más antiguo

    Primero, ¿qué es el carbón vegetal o el carbon mineral?

    Estos términos intercambiables se refieren a los restos de una combustión incompleta. Imagínese el trozo de madera carbonizada que queda después de una fogata. Sólo el material fácilmente combustible de la madera se ha quemado, ya sea por falta de calor o por un suministro deficiente de oxígeno. El carbón negro que queda es principalmente carbono. El proceso industrial de elaboración de carbón vegetal se logra calentando una sustancia en una cámara de vacío, que libera todos los compuestos volátiles y deja todo el carbono. La madera se utiliza habitualmente para fabricar carbón vegetal, pero también se utilizan cáscaras de coco y carbón. Cada sustancia crea un tipo de carbón ligeramente diferente. 

    ¿Cómo se activa el carbón?

    El carbón activado es carbón que ha sido sometido a algún procesamiento adicional para mejorar su capacidad para atrapar moléculas de gas. Primero, se le inyecta aire caliente, dióxido de carbono o vapor, lo que crea una red de pequeños poros en el carbono, aumentando enormemente su superficie. Esto crea muchos más lugares para que las moléculas queden atrapadas y hace que el carbón sea mucho más eficaz como medio filtrante. Un estudio publicado en Annals of Internal Medicine  señala que un solo gramo de carbón activado puede tener cientos de metros cuadrados de superficie interna. La mayoría del carbón activado también se trata con una sustancia química que mejora su capacidad para filtrar contaminantes específicos.

    La interesante historia del uso de la filtración de carbón

    ¿Cómo descubrieron los humanos que el carbono puede ser eficaz para filtrar contaminantes? Es probable que el primer uso fuera eliminar impurezas del metal fundido para la fabricación de bronce. Los egipcios parecen haber sido los primeros en utilizarlo con fines médicos, para eliminar los olores asociados con las infecciones. Sabemos que los marineros de los siglos XVI al XVIII solían almacenar el agua potable en barriles que habían sido carbonizados o untados con carbón en el interior para mantener el agua fresca en viajes largos.

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    En la Primera Guerra Mundial, las máscaras antigás utilizaban filtros de aire de carbón para eliminar algunos de los gases mortales utilizados contra las tropas, pero sólo eran eficaces contra algunas de las toxinas. La producción y el uso de carbón activado crecieron dramáticamente sólo después de la Segunda Guerra Mundial, lo que eventualmente condujo al desarrollo de modernos filtros de aire de carbón activado, así como filtros de agua.

    ¿Cómo atrapan los filtros de aire de carbón los contaminantes gaseosos?

    Diagrama: La adsorción es muy diferente de la absorción. Los productos químicos gaseosos en el aire (específicamente productos químicos orgánicos volátiles o COV) se adhieren a la superficie de los filtros de aire de carbón hasta que la superficie del filtro está completamente saturada.

    filtro de carbon activado

    Los filtros de aire de carbón activado eliminan los contaminantes del aire mediante un proceso conocido como adsorción. Tenga en cuenta que esto es diferente de la absorción. En la absorción, la sustancia que desea eliminar (digamos agua) se absorbe en la estructura del absorbente (como una esponja), pero no pasa a formar parte del absorbente a nivel molecular. Por lo tanto, cuando se absorbe agua con una esponja, el agua no se une químicamente a la esponja. Simplemente llena los espacios en su interior.

    Los filtros de carbón, por otro lado, utilizan adsorción , no absorción . La diferencia clave aquí es que durante la adsorción los contaminantes se adhieren al exterior del carbón. Mientras que con la absorción, los contaminantes se absorben dentro de la propia estructura, como ocurre con la esponja.

    El carbono es una red de átomos de carbono conectados entre sí. El proceso de activación es muy importante porque el aumento de la superficie da a los gases una mayor zona a la que adherirse. Cuando una molécula de alguna sustancia gaseosa atraviesa el carbón, puede adherirse a la superficie del lecho, siempre que haya un sitio de adsorción abierto.

    El proceso de adsorción permite que los filtros de aire de carbón filtren sustancias químicas orgánicas (gases) del aire. El problema con el lecho de carbón activado es que con el tiempo, los contaminantes gaseosos llenan cada vez más los sitios de adsorción del carbón activado. Una vez que el lecho está saturado, el filtro ya no puede atrapar contaminantes. De hecho, las sustancias químicas con mayor afinidad por un sitio de adsorción pueden desplazar a aquellas con menor afinidad, y la afinidad de una determinada sustancia química por el sorbente depende en gran medida de las condiciones ambientales, como la temperatura y la humedad relativa. Entonces, a medida que cambian las condiciones, el filtro puede liberar diferentes químicos. Cuando un filtro de aire de carbón está saturado, es posible que notes que desprende un olor extraño. Este es un fuerte indicador de que es hora de cambiar el filtro de carbón.

    Cómo utilizar eficazmente un filtro de aire de carbón activado

    Los filtros de aire de carbón pueden ser una parte importante del sistema de purificación del aire de su hogar, pero deben usarse correctamente.

    • Asegúrese de que utilice suficiente carbono. Algunos filtros afirman ser filtros de carbón activado, pero utilizan sólo una pequeña cantidad de carbón. Estos no serán efectivos porque se saturan casi de inmediato. Una pauta aproximada es que un buen filtro de aire de carbón activado utiliza al menos cinco libras de carbón; por supuesto, no todo el carbón es igual y algunos pueden tener más sitios de unión (y capacidad de saturación) que otros. Pero, en términos generales, cuanto más carbono se utilice, más eficaz puede ser porque habrá más sitios de sorción a los que adherirse.
    • El flujo de aire es vital.  Para eliminar la mayor cantidad posible de contaminantes del aire, el aire debe pasar la mayor cantidad de tiempo posible atravesando el carbono. En la industria de los filtros de aire, esto se conoce como “tiempo de permanencia”. Un filtro con una buena cantidad de carbón de espesor suficiente y un tiempo de permanencia alto será mucho más efectivo que un filtro con una fina capa de carbón.
    • Cambia tu filtro de carbón.  Una vez que el carbón se satura, pierde toda eficacia como filtro de aire. Es imperativo que lo cambie por un filtro de carbón nuevo cuando esto suceda. El problema es que no existe un método perfecto para saber cuándo está saturado el carbono. A veces notarás el olor; a veces no lo harás. Puedes seguir las indicaciones del fabricante y cambiarlo periódicamente, aunque esto es sólo una estimación aproximada. El carbono se satura dependiendo de cuánto se utiliza y de la cantidad de contaminantes a los que está expuesto. Reemplazar los filtros de carbón es una inversión costosa, pero un programa de reemplazo mensual es un buen punto de partida.
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    Tenga en cuenta que, según la EPA , los filtros de fase gaseosa, como el carbón activado, no pueden eliminar fácilmente el monóxido de carbono en los hogares , y se deben utilizar otras medidas importantes, como tener un detector de monóxido de carbono, para evitar la exposición.

    Ahora que ya sabes cómo utilizar bien un filtro de carbón, el siguiente paso es aprender en qué situaciones se puede utilizar de forma eficaz.

    ¿Para qué sirve el carbón activado?

    Los filtros de aire de carbón activado pueden resultar útiles en algunas áreas.

    • Compuestos Orgánicos Volátiles (COV). Los filtros de aire de carbón pueden ser eficaces para filtrar los COV del aire. Se trata de sustancias gaseosas que la mayoría de los demás filtros mecánicos, como los filtros HEPA, no pueden tocar. Algunos de los gases del humo del cigarrillo o de los que se desprenden al secar la pintura o los productos de limpieza pueden eliminarse del aire mediante un filtro de carbón. El benceno, el tolueno, el xileno y algunos compuestos clorados se encuentran entre los que pueden eliminarse mediante filtros de carbón.
    • Hedor. Los purificadores de aire mecánicos que sólo pueden filtrar partículas no pueden eliminar los olores desagradables en absoluto. Por lo tanto, la gente suele utilizar filtros de carbón para eliminar los olores, aunque, por supuesto, no pueden eliminarlos todos.

    Inconvenientes de utilizar filtros de carbón activado

    • Reemplazo de filtro . Reemplazar los filtros de carbón saturado puede resultar inconveniente y costoso. También puede ser difícil determinar cuándo es necesario reemplazar el filtro de carbón, ya que no hay signos visibles cuando está completamente saturado. Sólo tienes que adivinar o confiar en las recomendaciones de reemplazo del fabricante.
    • No se puede eliminar la contaminación por partículas. Los filtros de aire de carbón eliminan muchos compuestos orgánicos del aire, pero como se mencionó anteriormente, no pueden abordar las partículas contaminantes. Estas partículas pueden incluir alérgenos como el polvo y el polen, o incluso aquellos provenientes del humo de segunda mano o de incendios forestales, estos últimos pueden ser especialmente peligrosos en el corto plazo.
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    ¿Debería utilizar un filtro de aire de carbón?

    Quizás le gustaría utilizar un filtro de carbón para eliminar los olores a corto plazo, como durante un incendio forestal o una renovación de la casa. O tal vez le preocupan los COV que se liberan en su hogar a partir de productos domésticos o materiales de construcción (como el formaldehído). En estos casos, utilizar un filtro de carbón es una opción aceptable.

    Sin embargo, a largo plazo, un filtro de carbón puede no ser la mejor inversión desde el punto de vista de los costos. Deberías comprar uno con una gran cantidad de carbón dentro del filtro, monitorear constantemente la saturación del filtro y reemplazarlo cuando sea necesario. Además, debido a que no elimina las partículas que son un tipo importante de contaminante del aire interior, solo estaría abordando parte del problema de la contaminación del aire interior. Por estos motivos, puede ser aconsejable invertir en una solución más sólida. Existen purificadores de aire híbridos que contienen un filtro de carbón y un filtro mecánico como HEPA.

    Nuestra sugerencia 

    Otra opción es una nueva tecnología llamada Oxidación Fotoelectroquímica (PECO) que se encuentra dentro del purificador de aire Molekule. El dispositivo Molekule es capaz de eliminar gases como compuestos orgánicos volátiles, pero a diferencia de un filtro de carbón, los destruye. Por lo tanto, no hay riesgo de que estos gases vuelvan a liberarse al aire debido a la saturación del filtro. Un filtro de aire de carbón activado puede ser una buena opción a corto plazo, pero a largo plazo, Molekule podría ser una mejor solución para sus necesidades.

    El Laboratorio de Calibración de Partículas de la Universidad de Minnesota realizó pruebas de laboratorio (consulte los informes de prueba uno y dos ) con la tecnología de aire Molekule original que ahora se encuentra en Molekule Air Mini+ y Molekule Air Pro. En un experimento, se probó PECO frente a un filtro de carbón. El filtro de aire de carbón pudo eliminar los COV del aire mediante adsorción en la superficie del filtro; sin embargo, una vez que se introdujo aire fresco en la cámara, los gases se liberaron nuevamente al aire (esto se llama desgasificación). Por el contrario, la tecnología Molekule logró eliminar los COV del aire sin peligro de desgasificación.

    La capacidad del carbono para purificar el agua y el aire tiene una historia notable. Una vez que haya considerado cómo funcionan los filtros de aire de carbón y cuándo son efectivos, podrá decidir qué tipo de purificador de aire es apropiado para su situación y presupuesto.