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Purificadores de aire exterior

Purificadores de aire exterior

En todo el mundo, muchos habitantes de las ciudades sufren por respirar la alta concentración de contaminantes que se encuentran en el aire ambiente.

Nuestras soluciones de filtración para una mejor calidad del aire en las ciudades

El desafío: el aire contaminado de las ciudades

Muchos residentes de las ciudades de todo el mundo sufren de problemas respiratorios por la alta concentración de contaminantes del aire ambiente. Fuentes como el tráfico y las fábricas provocan altas concentraciones de material particulado y dióxido de nitrógeno (NO2). En Alemania y en otros países, el rebasamiento de los límites máximos es una fuente constante de discusión. En zonas con mayor tráfico o lugares con grandes emisiones y poca renovación del aire, la exposición es especialmente alta y el efecto es nocivo para la salud humana. 

Esto aplica, por ejemplo, a calles concurridas y estaciones de metro. Las personas con enfermedades respiratorias, los mayores o los niños no deberían exponerse a altas concentraciones de material particulado o de dióxido de nitrógeno. Rodearte de aire limpio es imperativo para una buena calidad de vida. En lugares en los que la gente estudia, trabaja, compra o pasa su tiempo libre, es importante estar rodeado de aire limpio.

"Hay tres contaminantes principales que provocan un daño significativo : La mala calidad del aire sigue perjudicando la salud de los europeos, sobre todo en àreas ubanas, y el material particulade (MP) el dióxido de nitrógeno (NO2) y el ozono troposphérico (O3) son los que causan un major daño."

Agencia Europea de Medio Ambiente : Calidad del aire en Europa, Informe 2018

Los cubos filtrantes proporcionan un aire limpio en zonas de mayor contaminación

Cubos filtrantes

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El cubo filtrante modular MANN+HUMMEL ayuda a mejorar la calidad del aire en lugares con una alta contaminación del aire, como por ejemplo en intersecciones o en carreteras concurridas. Incluso en zonas especialmente sensibles como los patios del colegio, los parques infantiles o las zonas de restaurantes, el uso de los Cubos de filtración ayuda a reducir de forma efectiva los contaminantes del aire. La tecnología del Cubo filtrante también se puede integrar a infraestructuras existentes como paradas de autobuses o vallas publicitarias (ver la Rejilla filtrante y el Cuadrado filtrante). 

Los Cubos filtrantes aplicables de forma descentralizada pueden reunir más del 80 % del dióxido de nitrógeno (NO2), del ozono (O3) y del polvo fino presente en el aire ambiente que es succionado. El núcleo de la tecnología es un filtro combinado recién desarrollado que incluye una capa de filtración que retiene el el material particulado. Gracias a la gran superficie del medio filtrante altamente poroso adicional, el NO2 y el O3 son adsorbidos de forma muy efectiva con una caída de presión y un consumo de energía particularmente bajos. 

En función de los requisitos, el uso de un sistema modular significa que se pueden apilar un número de Cubos filtrantes entre sí para formar una columna de filtración. Una columna de filtración con tres Cubos filtrantes es capaz de limpiar 14 500 m³ de aire cada hora. Los Cubos filtrantes están equipados con una arquitectura del sistema mecatrónico inteligente. Los sensores disponibles registran datos sobre el aire, el clima y el nivel de contaminación y transfieren los datos a una nube. De esta forma, el sistema de filtrado se controla a sí mismo dependiendo de las condiciones límites operativas y ambientales, y ahorra costes de energía, ya que el ventilador funciona únicamente cuando es necesario.

La eficacia de los Cubos filtrantes está científicamente demostrada. 

Ya en 2018, se confirmó la eficacia de los Cubos filtrantes MANN+HUMMEL en un estudio conjunto con el KIT (el Instituto Tecnológico de Karlsruhe). Por otra parte, la eficacia de la instalación de las columnas filtrantes en grandes superficies fue demostrada en pruebas a largo plazo en la Neckartor de Stuttgart, Alemania. Esta carretera principal con un alto nivel de tránsito fue, durante mucho tiempo, uno de los lugares más contaminados por el polvo fino y los gases nocivos de Alemania. Se puede consultar más información sobre el proceso y el protocolo de la prueba en el informe final del proyecto piloto, que fue preparado en colaboración con el Ministerio de Transporte de Baden-Wurtemberg. 

En comparación con otras medidas de los planes de control de la contaminación del aire de otras ciudades, la instalación de la red de Cubos filtrantes ha tenido más éxito que la media. Acciones como convertir la flota de vehículos en vehículos eléctricos, ampliar y promover el tráfico en bicicleta y el transporte público, realizar actualizaciones de software, y controlar el tráfico entran dentro la bajísima gama de reducción del nitrógeno de dióxido en un solo dígito. 

Solo las prohibiciones de circulación serían equivalentes a la eficacia de los Cubos filtrantes, pero estas no solo reducen drásticamente el tráfico de reparto y de cercanías, sino que también mantienen a los consumidores alejados de los centros de las ciudades. Como los Cubos filtrantes limpian el aire sin afectar al flujo de tráfico, favorecen la economía y, al mismo tiempo, protegen a los residentes y a los transeúntes.

Proceso ilustrativo de instalación del Cubo filtrante 

El primer paso del proyecto es el análisis de la zona circundante, que tiene unos niveles particularmente altos de contaminantes. Ya sea una zona abierta de una carretera concurrida, un jardín interior de un distrito financiero o una estación de metro relativamente cerrada, nuestros expertos realizan los cálculos para cada una de esas condiciones y consideran diferentes medidas. Comprueban dónde es mayor la polución por polvo fino y NO2 y cómo los contaminantes se propagan por el aire. Después, determinan cuántos Cubos filtrantes se necesitan y dónde deberían instalarse en la zona respectiva. Esos planes se determinan internamente con la ayuda de una simulación y luego son comprobados por un estudio de ingeniería independiente. 

Un Cubo filtrante requiere un espacio de 1 m² y acceso a la electricidad. Dependiendo de la ubicación y los requisitos del cliente, se puede incluir una base y una conexión de datos.  Tras completar la preparación de la infraestructura in situ, puede empezar la instalación de los sistemas. Gracias a una arquitectura inteligente del sistema, el Cubo filtrante se controla a sí mismo en función de las condiciones operativas y ambientales. Sin embargo, el operador también puede controlar las unidades por control remoto y acceder al sistema según convenga.

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Proyectos de referencia

Preguntas frequentes

Información general

En muchas ciudades alemanas se superan los valores críticos de partículas y dióxido de nitrógeno, lo que afecta a la salud de los habitantes de la ciudad. MANN+HUMMEL ha desarrollado cubos filtrantes para reducir la concentración de contaminantes en lugares con aire especialmente contaminado. Éstos son capaces de extraer el 80% del polvo fino y el dióxido de nitrógeno del aire ambiente atraído con muy poca necesidad de energía.

Como parte de un proyecto piloto, las primeras columnas Filter Cube se instalaron en Neckartor, en Stuttgart, en noviembre de 2018, para proteger a los residentes y evitar las prohibiciones de circulación. Tras los resultados positivos en la reducción de la contaminación por polvo fino, MANN+HUMMEL reequipó las construcciones existentes con combifiltros de nuevo desarrollo en julio de 2019. Estos permiten capturar no solo las partículas de polvo fino, sino también el dióxido de nitrógeno del aire.

Gracias al exitoso proyecto piloto en Neckartor, MANN+HUMMEL es la primera empresa que ha comprobado científicamente el efecto de los cubos filtrantes. Esta comprobación se produjo en colaboración con el Instituto Tecnológico de Karlsruhe y la Agencia Estatal de Medio Ambiente de Baden Württemberg.

Mientras tanto, hemos instalado y puesto en marcha 15 proyectos en 3 continentes y hemos limpiado 1.640.000m3 / hora de aire en el exterior. Para ponerlo en perspectiva, esta es la cantidad de aire necesaria para cubrir la demanda de aire de 3.420.000 personas por hora.

Equipados con ventiladores de bajo consumo, los Cubos Filtrantes atraen el aire ambiente. Este aire se filtra con la ayuda de filtros de partículas finas, eliminando las peligrosas partículas finas de polvo del aire ambiente atraído. Si los valores de dióxido de nitrógeno u ozono son también demasiado elevados, se utilizan los llamados filtros combinados. Estos tienen una capa filtrante muy eficaz para el polvo fino combinada con una capa especial de carbón activado. Gracias a su gran superficie interior, el carbón activo altamente poroso es capaz de absorber el NO2 de forma muy eficaz.  Este medio filtrante combinado, especialmente desarrollado, permite un caudal de aire especialmente alto con un consumo de energía muy bajo al mismo tiempo. De este modo, se purifica el aire con un consumo de energía muy bajo.

El funcionamiento de las columnas filtrantes puede ajustarse según las necesidades a través de una unidad de control y reaccionar así a la calidad actual del aire. Los sensores externos registran los datos del aire y del tiempo, que luego se fusionan y analizan en una nube.
El radio efectivo de una columna es de 15-20 metros. Para conseguir un efecto de área dentro de un determinado tramo de carretera, se necesita una red de varias columnas en las que los radios efectivos se solapen. De este modo, un campo de filtración puede reducir los contaminantes atmosféricos polvo fino y NO2 en la zona de interés para las personas (por ejemplo, los senderos) hasta un 10-30%.

Según la OMS, alrededor de 4,2 millones de personas mueren cada año en el mundo por la contaminación del aire exterior. La causa principal es el polvo fino (partículas), que puede penetrar profundamente en los pulmones y provocar enfermedades (véase el gráfico de la izquierda: Qué tamaños de partículas son peligrosos para nuestro organismo).

El dióxido de nitrógeno empeora las alergias, daña las vías respiratorias y puede contribuir a las enfermedades del corazón.

La contaminación por polvo fino es especialmente relevante en determinados lugares de las ciudades. Muy a menudo, estas emisiones más elevadas se encuentran en puntos donde suele haber más gente. Es el caso de los grandes cruces de carreteras, las estaciones de metro, las paradas de autobús o los pasos subterráneos. Los riesgos para la salud en estos lugares son especialmente elevados.

Para determinados grupos, los riesgos derivados de los contaminantes son superiores a la media. Las personas con enfermedades respiratorias, los ancianos o los niños no deben exponerse a concentraciones elevadas de polvo fino o dióxido de nitrógeno.

El aire limpio es un requisito básico para la calidad de vida. Dondequiera que la gente estudie, trabaje, compre o pase su tiempo de ocio, quiere estar rodeada de aire limpio. Nadie quiere estar preocupado por los valores de polvo fino.

Construcción, costes, electricidad

Si sólo se requiere la reducción del polvo fino del aire ambiente, se utilizan filtros de partículas fabricados con medios de microfibra altamente desarrollados. En los cruces de tráfico con una alta carga de dióxido de nitrógeno, se utilizan los llamados filtros combinados, que tienen una capa especial de carbón activado además de una capa filtrante muy eficaz para el polvo fino. Esta capa separa el NO2 del aire ambiente por adsorción física, unión química y reducción catalítica.

Cada instalación de Filter Cube es única, por lo que no podemos mencionar precios estándar. El diseño (Filter Cube I, II, III) y el número de Filter Cubes dependen de numerosos factores, como la ubicación, la contaminación, las condiciones del viento, etc. Para consultas específicas, póngase en contacto con las personas de contacto que aparecen al final de la página. Ellos le proporcionarán información específica para la descripción de su proyecto.

El consumo de energía de nuestros Filter Cubes III es de aproximadamente 1.500 W/h. Esto es comparable a una aspiradora comercial, pero con un caudal de aire 100 veces mayor.

Las columnas filtrantes requieren una conexión a la red eléctrica y no pueden funcionar de forma independiente, por ejemplo con pilas de combustible.

El caudal de aire de una columna Cube III es de 14.500 m3/h. Esto corresponde a una sala del tamaño de un campo de fútbol con una altura de dos metros.

Una columna filtrante Cube III pesa unos 1.000 kilogramos.

Las columnas filtrantes miden 3,60 metros de altura, ocupan menos de 1 m2 y están formadas por hasta tres componentes apilados, los cubos. Los cubos individuales tienen una longitud lateral de casi un metro.

Los filtros se eliminan como residuos domésticos de acuerdo con la normativa vigente. No se trata de residuos peligrosos porque el polvo fino ligado al filtro ya no es perjudicial para la salud.

Queremos conseguir una reducción de la contaminación por partículas y dióxido de nitrógeno en lugares especialmente contaminados. Mediante modernas tecnologías de separación y catalización, las plantas de incineración de residuos en Alemania capturan contaminantes peligrosos como el dióxido de nitrógeno y las partículas a gran escala industrial de acuerdo con la normativa medioambiental. Lo que queda al final son cenizas que pueden depositarse en vertederos.

Efecto y evidencia

El radio efectivo de una columna es de 15-20 metros. Para conseguir un efecto en toda la zona dentro de un determinado tramo de carretera, necesitamos una red de varias columnas con radios efectivos superpuestos. De este modo, un campo de filtración puede reducir los contaminantes atmosféricos de polvo fino y NO2 en la zona de interés para las personas (por ejemplo, los senderos) hasta en un 10-30%.

Gracias al proyecto piloto en el Neckartor de Stuttgart, MANN+HUMMEL es la primera empresa que ha podido demostrar científicamente este efecto en colaboración con el KIT y la LUBW.

Residentes y política

Dependiendo de la zona de instalación, se aplican diferentes requisitos con respecto a la protección acústica. Éstos se definen en unas instrucciones técnicas nacionales para la protección contra el ruido (TA-Lärm). Nuestros cubos filtrantes cumplen la TA sobre el ruido.

Dependiendo de su ubicación y de la proximidad a edificios residenciales, los filtros individuales se regulan hacia arriba o hacia abajo de acuerdo con los requisitos legales.

También utilizamos tecnología para el aislamiento acústico. Nos beneficiamos de nuestro laboratorio de acústica y de nuestra experiencia en diseño sonoro, que hemos adquirido en la industria del automóvil.

Las estaciones de medición se instalan en lugares donde la exposición a los contaminantes atmosféricos es especialmente elevada. El riesgo para la salud de los residentes, los peatones y los usuarios de la carretera es, por tanto, elevado en estos lugares. Los cubos filtrantes de MANN+HUMMEL mejoran la calidad del aire a lo largo de los tramos de carretera donde se colocan. No hay una influencia específica y puntual en los puntos de medición.

Las columnas filtrantes de MANN+HUMMEL forman parte de una solución global para mejorar la calidad del aire de las respectivas ciudades. Junto con otras medidas ancladas en sus planes de control de la contaminación atmosférica, nuestras columnas pueden ofrecer una protección eficaz contra las partículas y el óxido de nitrógeno en lugares especialmente contaminados.

Otros campos de aplicación

En lugares con altos niveles de emisión y escaso intercambio de aire, como las estaciones de metro, la salud humana está especialmente amenazada. En las paradas de autobús o en las estaciones de tren, las personas están expuestas a un aire temporalmente contaminado. Aquí nuestra tecnología también podría utilizarse para mejorar el aire y proteger así la salud de los transeúntes. Varios proyectos de Filter Cube están en fase de planificación y ejecución. Además, nuestros desarrolladores están trabajando en otras aplicaciones para comedores públicos, vestíbulos de hoteles, pabellones de aeropuertos y recintos deportivos, entre otros, y en la integración de la tecnología en las infraestructuras existentes.

Nuestras soluciones para una mejor calidad del aire en las ciudades

Cubos filtrantes

El cubo filtrante modular de MANN+HUMMEL ayuda a mejorar la calidad del aire en lugares con alta contaminación atmosférica y también puede integrarse en la infraestructura existente (véase Filter Grid y Filter Square).

Rejilla filtrante

La tecnología también puede integrarse en vallas publicitarias para paradas de autobús, estaciones de tren o en cualquier otro diseño a medida e infraestructura disponible.

Columnas filtrantes

MANN+HUMMEL ha desarrollado las llamadas Columnas Filtrantes, especialmente diseñadas para su uso en estaciones de metro.

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Filtro de partículas en el techo

El nuevo filtro de partículas de polvo fino de MANN+HUMMEL mejora el equilibrio de las emisiones de los vehículos al capturar las emisiones del vehículo y filtrar el polvo fino del aire ambiente.

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Filtro de partículas frontal

Como ampliación de la amplia gama de iniciativas destinadas a reducir la contaminación por polvo fino, MANN+HUMMEL ha desarrollado una primicia mundial en colaboración con HBPO.

Filtro de partículas de polvo de los frenos

En colaboración con su socio de desarrollo Hitachi Automotive Systems, MANN+HUMMEL ha hecho un progreso sustancial con su filtro de partículas de polvo de los frenos, también para mejorar la calidad del aire.

Personas de contacto

Thomas Michalak

Thomas Michalak

Sales & Business Development Manager - Public Air Solutions