Figura 1. Cantidad de muertes prematuras generadas por la contaminación del aire (OMS 2020).

¿Por qué ANA® INDOOR?

Según la Agencia Europea de Medio Ambiente (EEA), la contaminación del aire es uno de los riesgos medio ambientales más importantes de la actualidad, especialmente en las grandes ciudades y áreas densamente pobladas. El Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente y la Organización Mundial para la Salud (OMS), indican que esta contaminación provoca alrededor de 7 millones de decesos prematuros cada año (figura 1), de los cuales, según la EEA, casi 500.000 muertes corresponden a Europa, donde además se ha reducido la esperanza de vida promedio de sus residentes en más de 1,5 años (Lelieveld et al. 2019).

Según la OMS, los contaminantes del aire mas preocupantes son el material particulado (MP) y el dióxido de nitrógeno (NO2): el MP por el nivel de daños en diferentes sistemas del cuerpo humano, por su gran proporción en el aire y sus variables características fisicoquímicas; los NO2 por su toxicidad y por ser precursor de otros contaminantes fotoquímicos.

Conclusiones de la OMS

La OMS, con el respaldo de varios estudios científicos, ha concluido que:

  • Los altos niveles de NO2 medidos u observados en algunas ciudades de Europa y América del norte pueden afectar la función pulmonar.
  • La exposición de largo plazo al MP y NO2 aumenta el riesgo de afecciones respiratorias, cardiovasculares y daños neurológicos, siendo más propensos los niños y personas de tercera edad.
  • Ocasiona daños en los tejidos del sistema respiratorio (por estrés oxidativo) y reduce las respuestas inmunológicas del organismo frente a patógenos.
  • La exposición al NO2 incrementa los riesgos de que una enfermedad respiratoria viral o bacteriana se intensifique en el cuerpo, mientras que el MP puede favorecer su propagación en el aire.

Alrededor del 85% de la población europea vive en espacios urbanos y la mayoría dedican más del 90% de su tiempo a un entorno cerrado o semicerrado. En estos espacios la concentración de lo contaminantes puede se mayor que en espacios exteriores, especialmente en sitios mal ventilados y donde ocurre combustión de gas, carbón y otros.

Por estas razones, se sugiere que la contaminación del aire, principalmente por PM y NO2, ha sido la principal causa de gravedad de la Pandemia del COVID-19, lo que explicaría el alto número de fallecidos en las principales ciudades del mundo.

Efectos sobre la salud

Por su parte, el dióxido de carbono (CO2), principal causante del exceso de efecto invernadero global, también tiene efectos sobre la salud, hasta ahora poco difundidos. La Asociación Americana de ingenieros en calefacción, refrigeración y climatización del aire (ASHRAE, por sus siglas en ingles, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers), generó una escala de referencia (Figura 2) en la que se establecen rangos de concentración de CO2 en el aire y su impacto en la salud.

Figura 2. Concentraciones de CO2 en partes por millón (ppm) y su efecto en la salud humana (ASHRAE 2013)

Estudios sobre la exposición de personas a CO2 con concentraciones mayores a 1000ppm confirman que:

  • De 1000 a 2500 ppm, afecta el rendimiento cognitivo y toma de decisiones (Figura 3) (Satish et al. 2012).
  • De 2500 a 3000 ppm, aumenta el estrés, respiración acelerada y/o dificultad para respirar (Zhang et al. 2015).
  • Exposiciones prolongadas con valores mayores de 3000 ppm de CO2 se consideran de alto riesgo para la salud.

Figura 3. Rendimiento sobre la toma de decisiones en personas expuestas a diferentes concentraciones de CO2. Tomado de Satish et al. (2012)

Estos hallazgos preocupan, considerando que un aumento en la concentración de CO2 en un ambiente interior de oficina, aula, dormitorio, entre otros, puede ocurrir rápidamente, pudiendo aumentar de 350-400 a 1.500, en algunos casos hasta más de 3.000 ppm, en cuestión de una hora (dormitorio) o minutos (salón de clases, oficinas).

La mala calidad del aire interior también puede afectar significativamente el rendimiento laboral, generando consecuencias económicas importantes para las empresas, impactos negativos en la productividad, en el aprendizaje para la educación y también en la seguridad, por ejemplo, del transporte.

Demanda creciente de aires acondicionados: aumento de la demanda en energía

Los sistemas de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (siglas en inglés, HVAC) representan alrededor del 40% del consumo de energía en los edificios.

Se estima que la demanda de estos sistemas crezca rápidamente en los próximos años en respuesta al aumento constante de las temperaturas globales (figura 4), lo que puede crear un círculo vicioso con el calentamiento global.

Sin embargo, se busca mejorar su eficiencia, con lo cual reducir significativamente el consumo de energía y la huella de carbono de los edificios. Parte de esa eficiencia se puede dar filtrando los contaminantes del aire a nivel de partículas y moléculas (CO2 y NO2), reduciendo la frecuencia de renovación de aire y, así, la energía para enfriarlo o calentarlo, lo cual implica ahorros económicos.

Figura 4. Estimación de la demanda de aires acondicionado según la IEA 2019
Figura 6. Manejador de aire para prototipo ANA® INDOOR.

La innovación de EWL: ANA®

Ante esta realidad, Ecological World for Life (EWL) ha desarrollado una tecnología patentada que integra la captura de CO2 transformándolo en carbonatos de valor comercial, material particulado y la neutralización de NO2, denominada conceptualmente como «Un Nuevo Aire» (A New Air) y registrada bajo la marca comercial: ANA®. Este sistema consta de:

  • un componente de filtro para capturar partículas y aerosoles portadores de virus y otros microorganismos, y
  • un innovador reactor de lecho estático (figura 5), donde ocurren las reacciones químicas de conversión de CO2 en carbonato y NO2.

Figura 5. Prototipo de reactor ANA® INDOOR configurado como cartucho.

ANA® se puede integrar en sistemas HVAC nuevos y existentes, además en purificadores de aire portátiles para espacios interiores mayores, como centros comerciales, salas de cines, teatros, terminales de pasajeros (aeropuertos, puertos marítimos, estaciones de trenes, etc.), edificios de oficinas, hoteles y menores, como salones de clases, oficinas, casas, salas de hospitales, entre otros (figura 6), proporcionando una buena calidad de aire mientras ahorra energía.

ANA® es una tecnología pionera de captura y utilización de carbono (CCU), ya que captura el CO2 directamente del aire (siglas en ingles, DAC) transformándolo en carbonatos materia prima de varias industrias. Es una solución sostenible desde el punto de vista medioambiental y económico.

Ventajas competitivas de ANA®

  • Los convertidores químicos están en estado sólido y son altamente selectivos al CO2 y NO2.
  • La captura/transformación se da en un solo paso: el CO2 y NO2 se captura y transforma simultáneamente.
  • El proceso de captura no requiere energía más que la necesaria para hacer pasar los gases por el reactor, usando el impulso de aire del mismo sistema HVAC. Por tanto, tiene huella de carbono y energía favorable. Tiene la capacidad demostrada de capturar el 100% del CO2 que pasa a través del reactor, por lo que su eficiencia es alta, transformándolo en carbonatos sólidos de alta pureza.
  • La tecnología ANA® permite utilizar diferentes convertidores químicos en un mismo reactor, y con cada uno de estos, producir un carbonato específico, por ejemplo, Na2CO3, K2CO3, CaCO3, MgCO3, entre otros.
  • Neutraliza los NO2 eficientemente a temperatura ambiente sin necesidad de catalizadores, lo que disminuye la huella de CO2eq y mejora la calidad del aire.

Los resultados de ANA® INDOOR

ANA®, como parte de un sistema HVAC, reduce la concentración de CO2 (figura 7) y elimina los NO2 presentes en el aire de un espacio interior.

Según estudios tecno económicos y medioambientales realizados con el Instituto Madrileño de Estudios Avanzados – Energía (IMDEA-Energía), en colaboración con la Universidad Tecnológica de Silesia, concluyen que la reducción del CO2 y NO2 propiciada por la tecnología ANA® permitiría una menor frecuencia de renovación de aire en espacios interiores, mejorando la calidad del aire; en consecuencia, generaría ahorros de energía significativos (aproximadamente 30%) en los sistemas HVAC (Figura 8).

Este ahorro energético también se contabilizaría como un ahorro en la huella de carbono que, sumada a la captura de CO2 per se, puede aumentar significativamente el impacto positivo en la huella ambiental del edificio.

Figura 7. Eficiencia de captura de CO2 del prototipo ANA® INDOOR en un espacio cerrado. Tiempo en minutos. En tiempo 0 inicia la captura; nótese que alrededor de los 7 minutos se alcanza la concentración atmosférica y aproximadamente a los 12 minutos se baja a 0 ppm de CO2.

Figura 8. Energía consumida por acondicionamiento de aire en un edificio moderno estándar en Madrid, con captura y sin captura de CO2.

Visión comercial

Nos enfocamos en construir relaciones interempresariales (B2B) con empresas fabricantes de HVAC que se planteen incluir o mejorar sus productos purificadores de aire, integrando ANA® como un componente en equipos HVAC ya instalados y nuevos productos desarrollados para el mercado. Esto será posible en equipos portátiles y hasta sistemas centrales integrados.

Es una estrategia de ganar-ganar. El crecimiento de ventas de nuestros licenciatarios implicará el crecimiento de EWL, aumentando nuestra presencia en el mercado.

Modelo de negocio

El modelo de negocio se basa en el licenciamiento de la tecnología ANA® INDOOR a fabricantes de sistemas HVAC, incorporándola en su portafolio de productos. Los licenciatarios establecerán una red de suministro de los cartuchos (reactor) purificadores ANA® INDOOR reutilizables, con los cuales generarán una nueva área de negocio para su empresa.

Además, de los cartuchos se extraerá el carbonato verde o ecológico generado por la captura de CO2 y estos se recargarán con los convertidores químicos para reintroducirlos en el mercado.

Los carbonatos, por su parte, podrán colocarse en el mercado, obteniéndose así ingresos que cubrirían la adquisición de convertidores químicos, logística y parte del mantenimiento de este negocio.

De esta manera, los fabricantes se pueden beneficiar por tres vías:

  1. Por la incorporación de una tecnología nueva en el mercado, alineada a los Objetivos de Desarrollo Sostenibles, que representaría un factor de atracción de usuarios finales, incrementando sus ventas.
  2. Por la venta de cartuchos reutilizables bajo un modelo de gestión seguido ya por otras empresas en otras áreas, como la venta de impresoras de tinta y sus cartuchos recargables.
  3. Por la venta de los carbonatos producidos.

Este modelo ofrece una herramienta competitiva de crecimiento de ventas, a través del incremento de eficiencia energética (ahorro en consumo eléctrico) y el mejoramiento de la calidad del aire interior.

Partnerships y desarrollo de negocio

EWL se encuentra en la búsqueda abierta de fabricantes regionales o globales de HVAC que deseen:

  • Incorporar a sus líneas de productos una tecnología que purifica el aire, captura CO2 y ahorra energía.
  • Ser pioneros en soluciones que mejoran de la calidad del aire y mitigan las causas de la crisis climática.
  • Generar un área de negocio relacionada con el mercado de carbonatos.

EWL licenciará el uso de su patente al fabricante en un acuerdo que permita masificar la tecnología de una manera rápida y segura en la escala geográfica en que opera.

Para más información, contactar: info@ewltech.eu

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