Puede que en tus proyectos tengas la necesidad de contar con herramientas precisas para comprobar la calidad del aire de un entorno y detectar la presencia de agentes nocivos. El sensor MQ-135 es lo que estabas buscando, ofreciendo una detección fiable y eficiente de diversos gases nocivos para la salud.
Aquí podrás aprender sobre las características y aplicaciones del sensor MQ-135, destacando su capacidad para detectar gases como el amoniaco, alcohol, benceno y humo, y aprenderás cómo usarlo con Arduino…
¿Qué es el sensor MQ-135?
El módulo MQ-135 es un sensor semiconductor de óxido de estaño dopado con indio (In2O3-SnO2) que presenta una conductividad eléctrica que varía en función de la concentración de gases en su entorno. Este cambio en la conductividad se traduce en una variación de la resistencia eléctrica del sensor, la cual puede ser medida y utilizada para determinar la concentración de gases presentes.
Entre los gases que puede detectar en el aire se encuentran el CO2, Alcohol, Óxido de Nitrógeno (NOx), Monóxido de Carbono (CO), Amoniaco (NH3), Sulfuro, Benceno (C6H6), humo y otros gases nocivos para la salud. Ten en cuenta que no es posible medir la cantidad de cada gas, simplemente te ayudará a determinar la calidad del aire, comprobando la existencia de este tipo de gases.
Además, tienes que saber que la sensibilidad puede variar en función del gas medido, por ejemplo:
- Amoniaco (NH3): 10ppm-300ppm
- Benceno: 10ppm-1000ppm
- Alcohol: 10ppm-300ppm
En cuanto a su funcionamiento, el sensor MQ-135 se basa en la interacción entre los gases presentes en el aire y la superficie sensible del sensor, compuesta por el óxido de estaño dopado con indio, como he indicado anteriormente. Cuando un gas entra en contacto con la superficie del sensor, las moléculas del gas reaccionan con los átomos de oxígeno adsorbidos en la superficie, liberando electrones y modificando la conductividad eléctrica del material.
La magnitud del cambio en la conductividad eléctrica depende de la concentración del gas y de su afinidad por el óxido de estaño dopado con indio. Gases como el amoniaco, el alcohol, el benceno y el humo, entre otros, presentan una alta afinidad por este material, lo que se traduce en cambios significativos en la conductividad eléctrica del sensor.
Aplicaciones del sensor MQ-135
El sensor MQ-135 encuentra una amplia gama de aplicaciones en diversos sectores, incluyendo:
- Monitoreo ambiental, para detectar la calidad del aire en un entorno natural, por ejemplo.
- Seguridad industrial para detectar fugas de gas que puedan ser peligrosas para los trabajadores.
- Domótica, controlando la calidad del aire en hogares y edificios inteligentes, especialmente en aquellos que se encuentran en grandes urbes o próximos a fábricas.
- Automatización, para la detección de gases en procesos industriales automatizados y generar una acción cuando se detecta el gas.
- Investigación científica, para estudios sobre la calidad del aire y la presencia de gases nocivos en diversos entornos.
Hay que agregar que este sensor no solo es muy versátil, sino que también es barato, tiene una alta sensibilidad para diversos gases, es simple de usar, es fiable y resiste condiciones ambientales adversas. No obstante, bien es cierto también que tiene sus limitaciones, ya que no es selectivo solo a un gas, puede ser sensible a alteraciones ambientales como la humedad o la temperatura, su señal no es siempre lineal cuando detecta el gas, por lo que es difícil saber la cantidad presente, y su tiempo de respuesta no es el más rápido, por lo que cambios repentinos en la concentración de gas pueden tardar en reflejarse…
Sobre los gases detectados por el MQ-135
En cuanto a los gases detectados, hay que decir que el MQ-135 es sensible a una buena cantidad de gases nocivos. Como he comentado anteriormente, entre ellos están:
- Dióxido de carbono (CO2): este gas si se encuentra en grandes cantidades puede elevar la acidez de la sangre en entornos pobres de oxígeno, también puede generar dolores de cabeza, mareos, somnolencia, náuseas, confusión y dificultad para respirar. Si las concentraciones y exposición son elevadas, puede generar incluso otros problemas mayores e incluso la muerte. Esto es común en bodegas de vino durante el proceso de fermentación, que se generan grandes cantidades de este gas y ya ha producido la muerte («muerte dulce») a varias personas…
- Alcohol (EtOH): estos vapores de alcohol pueden resultar también en una intoxicación, problemas en los pulmones, alterando el sistema nervioso, generando vómitos, mareos, etc.
- Óxidos de nitrógeno (NOx): en este otro caso tenemos un gas ácido, que puede producir irritación en los ojos, la piel, vías respiratorias, dificultad para respirar, dolor en el pecho, daños pulmonares, agravar enfermedades respiratorias, etc.
- Monóxido de carbono (CO): al igual que el dióxido, este otro gas es bastante problemático para la salud, produciendo síntomas bastante similares, pero podría incluso llegar a la muerte en casos graves de intoxicación, por lo que es importante controlar su presencia.
- Amoniaco (NH3): este otro gas también puede generar irritación en ojos y vías respiratorias, tos, enfermedades respiratorias crónicas, daño pulmonar, etc.
- Sulfuro (S): los sulfuros también pueden generar problemas similares al amoniaco.
- Benceno (C6H6): este es otro de los gases peligrosos, pudiendo generar desde efectos más leves como dolores de cabeza, mareos, náuseas, irritación de los tejidos, pero también otros problemas a largo plazo como problemas reproductivos, cáncer como la leucemia, etc.
- Humo y otros: el resto de gases que también detecta el MQ-135 también pueden causar dificultades respiratorias, especialmente para los que tienen EPOC, asma, etc., así como irritación de ojos, vías respiratorias, tos, dolor en el pecho, daño pulmonar, cáncer de pulmón por las partículas presentes, etc.
MQ-135 con Arduino
Antes de nada, es importante conocer la forma de conectar el módulo MQ-135 a la placa de Arduino UNO para que funcione correctamente y poder comenzar a probar nuestro código. Para ello, es muy simple, solo tienes que fijarte en el pinout de tu módulo y conectar de esta forma:
- GND del módulo irá conectado a GND de la placa Arduino.
- VCC del módulo irá conectado a 5V de Arduino.
- DOUT del MQ-135 puede ir conectada a una entrada analógica de Arduino, por ejemplo, el pin A0.
Por otro lado, también tienes que descargar la biblioteca MQ-135 para Arduino IDE desde este enlace. Una vez instalada, ya podemos empezar con el código de prueba, que puede ser similar al siguiente:
#include "MQ135.h"
#define ANALOGPIN A0
#define RZERO 206.85
MQ135 gasSensor = MQ135(ANALOGPIN);
void setup()
{
Serial.begin(9600);
float rzero = gasSensor.getRZero();
delay(3000);
Serial.print("MQ135 RZERO Valor de calibración: ");
Serial.println(rzero);
}
void loop() {
float ppm = gasSensor.getPPM();
delay(1000);
digitalWrite(13,HIGH);
Serial.print("Valores de CO2 en ppm: ");
Serial.println(ppm);
}