Cubos y cuadrados filtrantes: Potentes purificadores de aire exterior para focos contaminantes
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 toda Europa, 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 se aplica, por ejemplo, a carreteras muy transitadas y cruces de tráfico. El peligro es aún mayor en las estaciones de ferrocarril subterráneas, donde la abrasión de los raíles genera polvo fino que contiene metales. 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.
En el marco del plan de acción de contaminación cero del Pacto Verde Europeo, la Comisión Europea fijó el objetivo de reducir el número de muertes prematuras causadas por las PM2,5 en al menos un 55% para 2030, en comparación con 2005.
Más información sobre el GREEN DEAL de la UE
Tenemos la solución para mejorar la calidad del aire en los centros urbanos:
Las plazas filtrantes mejoran el aire en estaciones de metro y grandes espacios interiores
El peligro acecha bajo tierra: En las estaciones de metro, el nivel de contaminación del aire suele ser especialmente alto, hasta 10 veces superior al de la atmósfera libre superior. El polvo de los frenos y la abrasión de los raíles liberan en el aire polvo fino que contiene metales. Estas partículas, a menudo minúsculas, pueden penetrar profundamente en nuestro organismo y provocar graves enfermedades. Los trenes que llegan y salen de la estación levantan constantemente el polvo fino depositado. Además, el intercambio de aire suele ser muy deficiente.
El Filter Square de MANN+HUMMEL es un purificador de aire independiente que combate el polvo fino y otros contaminantes del aire en zonas espaciosas y semiabiertas donde el espacio es escaso. Gracias a su innovador diseño de sistema, el Filter Square es capaz de limpiar 3.600 m³ de aire por hora. Cuando se apilan dos Squares, se pueden alcanzar incluso 7.200 m³/h de caudal de aire en sólo medio metro cuadrado de superficie.
Esto lo hace ideal para su uso en estaciones de metro, donde el Filter Square puede proporcionar el rendimiento requerido sin ocupar mucho espacio en el andén o los pasillos. Y como Filter Square es un sistema totalmente modular, puede adaptarse fácilmente a grandes espacios con alturas de techo variables. Pero su diseño moderno, discreto y variable también hace que Filter Square sea ideal para centros comerciales, salas de facturación de aeropuertos y aparcamientos subterráneos.
El Filter Square retiene más del 80% de las partículas finas de polvo y otros contaminantes del aire de entrada. Los innovadores medios filtrantes del interior del purificador de aire se caracterizan por una resistencia especialmente baja. Esto significa que el Filter Square puede reducir drásticamente la contaminación por polvo fino causada por el polvo de los frenos y la abrasión de las vías con un consumo mínimo de energía.
En el desarrollo de los purificadores de aire modulares también se hizo hincapié en la baja emisión de ruido. En espacios cerrados, como los andenes de las estaciones de metro, así como en centros comerciales y vestíbulos de hoteles, el ruido rebota en las paredes y los techos. El Filter Square incorpora un ventilador de bajo nivel sonoro y un diseño optimizado para minimizar el ruido generado por la unidad.
Cubos filtrantes - Grandes y potentes para exteriores
El cubo filtrante modular MANN+HUMMEL ayuda a mejorar la calidad del aire en lugares con altos niveles de contaminación atmosférica, como cruces de tráfico o carreteras muy transitadas. El uso de Filter Cubes también es útil en zonas especialmente sensibles, como patios de colegio, parques infantiles o patios de comidas al aire libre, para reducir eficazmente los contaminantes atmosféricos. La tecnología Filter Cube también puede integrarse en infraestructuras existentes, como paradas de autobús o paneles publicitarios (véase Filter Grid).
Los Filter Cubes descentralizados atrapan más del 80% del dióxido de nitrógeno (NO2), el ozono (O3) y el polvo fino del aire ambiente aspirado. El núcleo de la tecnología es un filtro combinado de nuevo desarrollo que tiene una capa filtrante que absorbe el polvo fino. Gracias a la gran superficie de media adicional de carbón activo altamente poroso, el NO2 y el O3 se absorben de forma muy eficaz con una pérdida de carga inicial y un consumo de energía especialmente bajos.
Dependiendo de las necesidades, el diseño modular permite instalar varios Filter Cubes uno encima de otro para formar una columna filtrante. Una columna filtrante con tres Filter Cubes es capaz de limpiar 17.625 m³ de aire cada hora. Los Filter Cubes están equipados con una arquitectura de sistema mecatrónico inteligente. Los sensores disponibles registran los datos meteorológicos y del aire, así como los niveles de contaminantes, y transmiten los datos a una nube. De este modo, el sistema de filtrado se controla a sí mismo en función de las condiciones operativas y ambientales y ahorra costes energéticos, ya que el ventilador sólo funciona cuando es necesario.
Eficacia científicamente probada de los cubos filtrantes.
Durante mucho tiempo, la concurrida calle "Am Neckartor" de Stuttgart fue uno de los lugares de Alemania más contaminados por partículas y gases nocivos. Tras confirmarse previamente la eficacia de los cubos filtrantes MANN+HUMMEL en un estudio conjunto con el KIT (Instituto de Tecnología de Karlsruhe), ahora se ha demostrado la eficacia de una instalación a gran escala de columnas filtrantes en un ensayo a largo plazo. Encontrará información más detallada sobre el procedimiento y la configuración de la prueba en el informe final del proyecto piloto, elaborado en coordinación con el Ministerio de Transportes de Baden-Wurtemberg.
En comparación con otras medidas frecuentemente investigadas en los planes de aire limpio de las ciudades, la instalación de una red de cubos de filtrado tiene más éxito que la media. Acciones como la conversión de la flota de vehículos a vehículos electrónicos, la ampliación y promoción del tráfico de bicicletas y el transporte público, la actualización de programas informáticos y la gestión del tráfico suelen estimarse en un rango porcentual muy bajo, de un solo dígito, en términos de reducción de contaminantes.
Sólo las prohibiciones de circulación se acercarían a la eficacia de los Filter Cubes, pero no sólo restringen severamente el tráfico de reparto y de cercanías, sino que también mantienen a los consumidores alejados de los centros urbanos. Dado que los Filter Cubes limpian el aire sin afectar a la fluidez del tráfico, son favorables para las empresas al tiempo que protegen a los residentes y transeúntes.
Los Filter Squares, ligeramente más pequeños, son una evolución de los Filter Cubes. Cuentan con la misma tecnología de filtración y, gracias a las medias filtrantes de última generación, también capturan más del 80% de las partículas de polvo fino y otros contaminantes del aire aspirado. Se utilizan cuando la contaminación por polvo fino es elevada pero el espacio es limitado o cuando deben cumplirse los requisitos de diseño más exigentes.
Proceso ejemplar de instalación del Filter Cube
El primer paso en un proyecto consiste en examinar detenidamente los alrededores de la zona que presenta niveles de contaminación especialmente altos. Ya sea una zona abierta en una calle muy transitada, un patio en un distrito comercial o una estación de metro relativamente cerrada, nuestros expertos hacen cálculos para cada una de estas condiciones y consideran distintas medidas. Comprueban dónde son más altos los niveles de partículas y NO2 y cómo se distribuyen los contaminantes en el aire. A continuación, planifican cuántos cubos o cuadrados de filtro se necesitan en la zona y dónde deben instalarse. Estos planes se determinan internamente mediante simulación y son verificados por una empresa de ingeniería independiente.
Un Filter Cube requiere 1 m² de espacio, mientras que 0,5 m² de superficie es suficiente para un Filter Square. Ambos purificadores de aire requieren acceso a la red eléctrica y, si es necesario, un enlace de datos. Dependiendo de la ubicación y de los requisitos del cliente, también se requiere una cimentación para el Filter Cube. Una vez preparada la infraestructura in situ, pueden instalarse los sistemas. Gracias a una arquitectura de sistema inteligente, Filter Cube y Square se controlan a sí mismos en función de las condiciones de funcionamiento y del entorno. No obstante, el operador también puede controlar las unidades a distancia y acceder al sistema cuando sea necesario.
Descargas
Filter Cube
Filter Square
Proyectos de referencia
Preguntas frequentes
Información general
En muchas ciudades 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.
Ya hemos instalado y puesto en marcha más de 25 proyectos en tres continentes con una capacidad de purificación de 2.262.350 m³/hora en exteriores y estaciones de metro. A modo de comparación, este volumen de aire es necesario para satisfacer la demanda de aire de 4,52 millones de 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.
En octubre de 2022 se puso en servicio una instalación de Filter Squares en la estación de metro Saxe-Gambetta de Lyon (Francia). La instalación consta de 8 Filter Squares II, es decir, un total de 16 Filter Squares. La estación de metro tiene una longitud de 45 m, la altura de la sala es de 6 m y hay dos vías por las que entran y salen trenes en una dirección cada una. Los filtros de aire están distribuidos por encima de los andenes a ambos lados de la estación.
Los purificadores de aire de MANN+HUMMEL están especialmente diseñados para su uso en estaciones de metro. Sus filtros integrados eliminan hasta el 80% del polvo fino/partículas del aire aspirado, lo que redunda directamente en una mejor calidad del aire.
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 autosuficiente, por ejemplo con energía solar. Para que las columnas filtrantes funcionen de la forma más sostenible posible, recomendamos utilizar electricidad ecológica.
El caudal de aire de una columna Cube III es de 17.625 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.
Nuestras soluciones para una mejor calidad del aire en las ciudades
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