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Misurazione di CO₂: cosa possono e cosa non possono fare i diversi dispositivi

Martin Jungfer
25/10/2023
Traduzione: Rebecca Vassella

I dispositivi di misura di CO₂ sono disponibili in tutte le fasce di prezzo. Gli esemplari economici non misurano necessariamente peggio, ma quelli più costosi sono spesso più precisi e offrono altri vantaggi nella lotta contro l'aria cattiva.

Se c'è una cosa che abbiamo imparato dalla pandemia, è che virus e batteri si accumulano soprattutto negli ambienti chiusi e il rischio di infezione aumenta, soprattutto quando l'aria non è buona. Questo significa un'aria con un'alta percentuale di anidride carbonica, cioè di aria che è già stata respirata attraverso molti polmoni.

È vero che la fine della pandemia di Coronavirus è già stata comunicata, tuttavia, se vuoi proteggerti dalle malattie trasmesse dai virus, evita i locali poco ventilati. L'aria fresca riduce fino al 63% le probabilità di contrarre malattie e consente di lavorare con maggiore concentrazione. Questo è quanto emerge da uno studio dell'Empa condotto nelle aule scolastiche dei Grigioni. Uno studio di Harvard Research giunge a conclusioni simili.

Ma come si fa a sapere quanto è buona l'aria in una stanza? Certo, l'aria cattiva si sente subito; basta entrare in una sala riunioni dove si è appena svolta una riunione. Ma se fai parte del gruppo di persone in riunione, spesso non ti accorgi di come l'aria stia diventando sempre peggiore. È qui che entrano in gioco i sensori di CO₂. Negli ultimi mesi ne ho testati alcuni.

Sensirion: piccolo ma potente

Il dispositivo di misurazione Sensirion è il più piccolo che ho testato. Costa poco meno di 60 franchi / euro (a ottobre 2023) ed è grande come il mio pollice. La poca corrente necessaria (200 mA per l'esattezza) viene prelevata tramite USB. Sensirion può essere utilizzato ovunque sia disponibile una connessione USB, ad esempio a un computer portatile o a una semplice presa di ricarica USB.

Tecnicamente, il dispositivo Sensirion contiene un circuito relativamente semplice con un LED e un sensore di qualità dell'aria, che il produttore chiama SCD41. A seconda della concentrazione di CO₂ misurata nell'aria ambiente, il LED si accende:

  • di verde tra 400 e 1000 ppm di CO₂,
  • di gallo tra 1001 e 1600 ppm e
  • di rosso a oltre 1600 ppm.

In questo modo è molto facile e veloce riconoscere il momento giusto per ventilare, cioè quando il LED è giallo o rosso.

Presa USB e ciabatta di alimentazione: poiché Sensirion viene alimentato solo tramite USB-A, è necessario un po' di ingegno per non utilizzarlo direttamente a un notebook.
Presa USB e ciabatta di alimentazione: poiché Sensirion viene alimentato solo tramite USB-A, è necessario un po' di ingegno per non utilizzarlo direttamente a un notebook.
Fonte: Martin Jungfer

Inoltre, sul circuito è presente un modulo Bluetooth Low Energy (BLE) che trasmette i dati di misurazione dall'unità all'app «My Ambience» di Sensirion sullo smartphone ogni pochi secondi. Nell'app (Android e iOS) è possibile visualizzare l'andamento della concentrazione di CO₂ sotto forma di grafico a linee.

Nell'app «My Ambience», i dati del dispositivo Sensirion vengono visualizzati nel tempo.
Nell'app «My Ambience», i dati del dispositivo Sensirion vengono visualizzati nel tempo.
Fonte: Martin Jungfer

Se necessario, i dati possono essere letti anche tramite API. Nell'app è anche possibile visualizzare altri sensori: Sensirion, un'azienda svizzera con sede a Stäfa, offre, ad esempio, altri sensori ambientali che misurano formaldeide, gas e umidità. È possibile utilizzare questi sensori anche per i dispositivi Raspberry, ad esempio. Sensirion fornisce alle persone interessate una buona documentazione, anche tramite GitHub.

Conclusione: un sensore con molte possibilità

Il sensore di CO₂ è pratico perché il LED indica in modo semplice e comprensibile la qualità dell'aria. Per l'uso in ufficio o in classe, basta collegarlo alla porta USB del computer portatile e tutti possono vedere cosa succede. Inoltre, le misurazioni su periodi di tempo più lunghi e la lettura dei dati sono possibili tramite l'app. L'unico svantaggio è che la porta USB potrebbe prima o poi scomparire ed essere sostituita dall'USB-C; Sensirion non si adatta più ai nuovi MacBook, ad esempio.

Aranet 4 Home: durata infinita

Con un prezzo di oltre 150 franchi prezzo euro, l'Aranet 4 è un sensore piuttosto costoso, ma può anche fare molto. Colpisce soprattutto per la sua durata quasi infinita: una volta dotato di due batterie LR6/AA, il dispositivo di un'azienda lettone svolge il suo lavoro per mesi.

Nella versione «Home», che uso quotidianamente, il piccolo display e-ink fornisce informazioni su temperatura, umidità e CO₂. La visualizzazione del valore del contenuto di anidride carbonica è quasi tre volte più grande degli altri. Sotto il display è presente una scala di colori – verde, giallo, rosso – che indica se la qualità dell'aria è buona, mediocre o cattiva. In questo caso, non si accende alcun LED, ma viene visualizzata una barra nera sul display sopra la scala dei colori. Aranet passa al rosso un po' prima rispetto Sensirion, ovvero già a partire da 1400 ppm (anziché 1600 ppm).

Non è immediatamente evidente sul display e-ink quando l'aria è cattiva.
Non è immediatamente evidente sul display e-ink quando l'aria è cattiva.
Fonte: Martin Jungfer

L'alloggiamento quadrato ha una lunghezza del bordo di soli sette centimetri. Sul retro è presente un incavo per appendere l'unità Aranet alla parete, ad esempio con un chiodo. Tuttavia, l'aspetto non suggerisce di posizionare il dispositivo in un posto di rilievo. La plastica semitrasparente utilizzata lascia intravedere il circuito all'interno. Oltre ai sensori per i valori visualizzati sul display, Aranet 4 dispone anche di un modulo Bluetooth in modo da poter stabilire una connessione all'applicazione, disponibile per iOS e Android.

Nell'app sono presenti grafici di avanzamento, oltre alle informazioni sul display, anche per la pressione dell'aria. In essa si può anche impostare la frequenza di aggiornamento del display. Con un intervallo di cinque o dieci minuti, Aranet non solo funziona per mesi, ma dura anche per due o tre anni. Nell'app posso anche impostare un allarme a vibrazione se la concentrazione di CO₂ supera i 1400 ppm. È utile nel caso in cui non si noti subito il deterioramento della qualità dell'aria indicato sul display.

Nell'app Aranet, tutti i valori misurati vengono riportati in un grafico a linee.
Nell'app Aranet, tutti i valori misurati vengono riportati in un grafico a linee.
Fonte: Martin Jungfer

Anche se l'app è già completa e fornisce molti dati, Aranet offre anche una soluzione cloud per uso professionale, utile per monitorare diversi ambienti con più sensori. Oltre ad Aranet 4, sono necessari un hub, una registrazione nel cloud e un abbonamento per l'utilizzo. Per un uso privato, tutto questo sarebbe un po' eccessivo.

Conclusione: felice senza corrente

Porto quasi sempre con me Aranet 4 Home quando sono in giro. In treno, si trova sul tavolino dello scompartimento. Nell'aereo affollato, mi ha già mostrato i valori spaventosamente alti, poco prima del decollo. Anche senza un'app, posso ottenere una grande quantità di informazioni senza dovermi preoccupare dell'alimentazione.

Technoline WL 1030: economico e senza app

Il WL 1030 ha lo stile di una stazione meteorologica. Il dispositivo, alto poco meno di 14 centimetri e dotato di un involucro di plastica nera, deve essere collocato vicino a una presa di corrente perché viene alimentato tramite un proprio alimentatore e un cavo con una spina rotonda. Non vengono utilizzati cavi USB o USB-C in questo caso.

Anche il fatto che Technoline non abbia un'app indica un target diverso. Il punto forte del WL 1030 è il display che visualizza il contenuto attuale di CO₂ sotto forma di tachimetro. Al di sotto è presente un ulteriore display che indica la qualità dell'aria e consiglia la ventilazione, ad esempio se la qualità dell'aria è «media». Inoltre, viene precisamente visualizzata la temperatura al decimo di grado e la percentuale di umidità.

Tramite i pulsanti sul retro, può essere attenuata in due livelli la luminosità del display a tre colori e attivato un allarme acustico. Se vuoi, puoi anche definire dei limiti superiori e inferiori sul WL 1030 in modo che si attivi l'allarme. Tuttavia, tali concetti operativi appartengono piuttosto all'ultimo millennio e non possono essere sviluppati senza consultare le istruzioni per l'uso. Definire dei limiti non è necessario, tuttavia, perché le impostazioni predefinite vanno bene. Technoline raccomanda inoltre la ventilazione al di sopra di un valore di 1000 ppm di CO₂ e ritiene che la ventilazione sia «necessaria» al di sopra di 1500.

Dove non c'è un'app, ci sono molti pulsanti: le opzioni di impostazione di Technoline.
Dove non c'è un'app, ci sono molti pulsanti: le opzioni di impostazione di Technoline.
Fonte: Martin Jungfer

Conclusione: per chi non è tecnicamente esigente

Consiglio il WL 1030 a chi ama consultare il maggior numero possibile di dati metereologici senza dover avere a portata di mano uno smartphone e richiamare un'app. Il Technoline è più che altro un dispositivo da posizionare in un luogo in modo permanente perché la mobilità è fortemente limitata a causa dell'alimentatore necessario.

Abbastanza precisi da ricordare di ventilare

Indipendentemente dal dispositivo di misura di CO₂ scelto, ognuno di essi ti ricorda quando è arrivato il momento di prendere aria fresca. Se apri la finestra e fai entrare aria fresca nella stanza, la carica virale diminuisce. In più, la minore concentrazione di CO₂ aiuta a pensare con più chiarezza.

Aprire le finestre può certamente causare controversie, soprattutto negli uffici open space. In questo caso, un dispositivo di misurazione può assumere il ruolo di guardiano neutrale. Se la spia è accesa o il dispositivo emette un segnale acustico, significa che bisogna ventilare un attimo. Tranne che in aereo o in treno: lì sarebbe meglio non sapere quanto sia cattiva l'aria.

In linea di principio, tutti i sensori di CO₂ funzionano secondo la stessa tecnologia: il contenuto di CO₂ viene determinato tramite un cosiddetto sensore a infrarossi non dispersivo (NDIR). Ci sono sicuramente divergenze di qualità. Infatti, ho riscontrato differenze comprese tra 100 e 150 ppm tra i tre dispositivi. Sensirion si basa su un piccolo sensore spettroscopico fotoacustico sviluppato internamente. I suoi valori visualizzati tendono a essere più alti, proprio come nel caso di Aranet, mentre il dispositivo Technoline mostra valori leggermente inferiori. Nella vita quotidiana, tuttavia, le differenze non sono decisive. Se però trovi più interessanti le possibilità di registrare e valutare i dati su periodi di tempo più lunghi, allora devi rivolgerti a dispositivi come quelli di Sensirion o Aranet, che con un'app sono molto più «intelligenti» di quelli di Technoline.

Immagine di copertina: Martin Jungfer

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