Midiendo CO2

Midiendo CO2 surge por la coincidencia de varias experiencias:

• por una parte mediciones antiguas hechas con un sensor de CO2 electroquímico en un espacio cerrado. La concentración del gas variaba fuertemente en función del número de personas y el tiempo que permanecían en el local. La falta de una referencia para una calibración adecuada hizo que no se pudieran interpretar los valores.
• Las múltiples noticias sobre el efecto de la concentración de CO2 en la calidad del aire.
• Una charla con un grupo de alumnos en la que hablamos sobre el efecto de la concentración de CO2 en la capacidad de atención. La frase fue que “quizá una concentración de más de 2000 ppm no sea lo más adecuado para hacer un examen de matemáticas”

El asunto es que la charla tuvo efecto, y poco después los alumnos tenían ganas de tomar medidas, quizá por curiosidad científica real o para librarse de algún examen . Y nos pusimos a construir un medidor para “hacerle preguntas al CO2.

El espíritu de esta iniciativa no es tanto desarrollar un proyecto de naturaleza tecnológica, sino el diseñar experimentos que permitan verificar hipótesis científicas midiendo la concentración de CO2, y así también conocer más sobre este gas, y sobre la contaminación en general. Se trata de hacer investigaciones reales y originales. Preguntas como ¿qué valores se alcanzan en un aula cerrada a lo largo de una mañana de clase? ¿cuánto tiempo hace falta para ventilar? ¿se reduce siempre al ventilar? ¿cuáles son los lugrares con menos y más CO2 en la ciudad? ¿se nota el efecto de los coches en las mediciones? ¿cuánto afecta una clase de educación física a los niveles de CO2? ¿afectan las plantas a esos niveles?… La intuición nos sugiere algunas respuestas a muchas de esas preguntas, pero falta verificarlas, y, sobre todo diseñar los experimentos: definir el entorno, aislar variables, interpretar los datos,…

En el camino resultó conveniente e interesante incluir un módulo medidor de partículas en suspensión, que a su vez abre el camnio a nuevas preguntas: ¿dónde abunda más la contaminación por partículas? ¿cuál es el perfil por tamaños? ¿coinciden esos datos con los de estaciones fijas “oficiales”? ¿y con las zonas de nuestro entorno que nos dicen que están más contaminadas?

Los datos se recogen en una tarjeta microSD en formato .csv ó .tsv El manejo y la elección de las herramientas de análisis de los datos quedan así en manos de los autores de cada uno de los proyectos científicos.

Estos son los componentes principales del medidor:

• medidor de CO2 Sensirion SCD30: se conecta por I2C. Mide la concentración en base a la opacidad del CO2 a una longitud de onda muy concreta en la zona del amarillo. Se puede ver cómo enciende una luz amarilla antes de cada medida. Sparkfun desarrolló la librería SparkFun_SCD30_Arduino_Library para arduino. Lo tiene en TME.
• módulo LOLIN WEMOS D1mini basado en ESP8266. Se puede comprar aquí por ejemplo.
• módulo combinado RTC basado en el chip DS1307 y módulo de tarjeta microSD . Para el módulo RTC se usa la librería RTClib http://news.jeelabs.org. Para la tarjeta SD se usa la librería de Arduino. Se puede comprar aquí por ejemplo.
• módulo de gestión de batería para WEMOS. Este módulo basado en el chip TP5400 tiene la ventaja de que siempre da a su salida una tensión de 5V, que es necesaria para algunos de los sensores. Se puede comprar aquí por ejemplo.
• módulo medidor de partículas en suspensión sensirion SPS30: se conecta por I2C y sólo funciona con 5V, aunque es compatible con señales I2C de 3,3V. Sensirion ofrece una librería para arduino llamada sps30. Lo tienen en TME.
• display OLED de 0,96 SSD1306” con conexión I2C y resolución 128×64 puntos. Para manejarlo se usan las librerías Adafruit_GFX y Adafruit_SSD1306. Se puede comprar aquí por ejemplo.
• batería plana de litio de 3.500 mAh

• mejoras técnicas
• programación
• proyectos futuros

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