CONCENTRADORES DE OXÍGENO - LA ALTERNATIVA ¿ECONÓMICA? A UNA NECESIDAD

 Hablar de la pandemia que sacude a la humanidad por casi ya un año, es sin duda hablar de la dantesca demanda de oxígeno por parte de pacientes críticos en las Unidades de Cuidados Intensivos en muchos hospitales del mundo. Una alternativa, poco conocida hasta el año pasado, ha sido el empleo de los ahora famosos "concentradores de oxígeno", tema del presente artículo. 

¿Qué son en realidad estos "concentradores"? son un tipo de dispositivo médico que se utiliza para suministrar oxígeno a personas con trastornos relacionados con la respiración (relacionado obviamente hoy en día con la enfermedad del Covid). Las personas cuya concentración de oxígeno en la sangre es más baja de lo normal a menudo requieren un concentrador de oxígeno para reemplazar ese oxígeno.

Los concentradores de oxígeno filtran el aire circundante, lo comprimen a la densidad requerida y luego suministran oxígeno purificado de grado médico a un sistema de suministro de dosis de pulso o sistema de flujo continuo al paciente.

 También está equipado con filtros especiales y lechos de tamices que ayudan a eliminar el nitrógeno del aire para garantizar el suministro de oxígeno completamente purificado al paciente. Estos dispositivos también vienen con una interfaz de usuario electrónica para que pueda ajustar los niveles de concentración de oxígeno y la configuración de suministro. Luego, se inhala el oxígeno a través de la cánula nasal o una máscara especial.

 Generalmente, mide la salida del concentrador de oxígeno en LPM (litros por minuto). Un médico determinará qué nivel de oxígeno necesita el paciente, que puede variar en reposo, durante el sueño y cuando hace ejercicio.

Un concentrador de oxígeno básicamente

"disocia" el aire en nitrógeno y oxígeno.

¿Cómo funciona un concentrador de oxígeno?

Podemos hacerlo análogo a un equipo de aire acondicionado de ventana: toma aire, lo cambia y lo entrega en una forma diferente. El concentrador de oxígeno toma aire y lo purifica para que lo utilicen las personas que necesitan oxígeno médico debido a los bajos niveles de oxígeno en la sangre.

Funciona por:

1. Comprimir aire ya que el mecanismo de enfriamiento evita que el concentrador se sobrecaliente
2. Tomando aire de su entorno
3. Usa una interfaz electrónica para ajustar la configuración de entrega
4. Elimina  nitrógeno del aire a través de lechos de tamices y un filtro
5. Entrega oxígeno purificado a través de una máscara o cánula nasal.

Los pacientes que requirieron oxigenoterapia en el pasado dependían principalmente de tanques de oxígeno presurizados. Aunque estos tanques son extremadamente efectivos, también son bastante ineficientes y los proveedores tienen que visitar a los pacientes con regularidad para reponer el suministro de oxígeno en su tanque. Ello, como bien sabido es, ha sido un enorme problema en los hospitales de muchos países del mundo durante los últimos meses.

Concentrador de Oxígeno portátil

El empleo de estos dispositivos ha sido una suerte de "pequeño alivio" tanto a nivel de hospitales como de los mismos pacientes. No obstante, la gran demanda ha dado lugar a su escasez en el mercado y la consecuente elevación de su precio a niveles prohibitivos, especialmente para los sectores de menor capacidad adquisitiva.

Urge de esta manera el perfeccionamiento a nivel de diseño básico de estos dispositivos, tanto a nivel de diseño básico, de componentes electrónicos y también de materiales empleados. 

ARTICULO ENERO

ARTICULO BLOG DICIEMBRE

PRODUCCIÓN DE OXÍGENO MEDICINAL (PARTE III)

PRODUCCIÓN DE OXÍGENO MEDICINAL (PARTE II)

PRODUCCIÓN DE OXÍGENO MEDICINAL - TÉCNICAS

Otra de las grandes necesidades durante la pandemia que hasta el momento acecha a la humanidad es la del "oxígeno medicinal". El presente artículo versará sobre las diferentes alternativas que se tienen para la producción de este gas, el cual puede ser obtenido (siempre con % de impurezas) a través del agua, del aire o de gases en general que posean oxígeno en su composición química.

Históricamente, la técnica más antigua (y también la más económica) conocida es la llamada ELECTRÓLISIS DEL AGUA que consiste en hacer pasar corriente eléctrica al líquido por medio de un ánodo y un cátodo metálico (ver esquema) y que producirá lo que se conoce como "disociación electrolítica" del agua en hidrógeno y oxígeno.

Obtención de hidrógeno y oxígeno por 

electrólisis (Fuente: Dpto. de Energía de EEEUU)

La otra técnica conocida es la del FRACCIONAMIENTO DEL AIRE  (también llamada DESTILACIÓN CRIOGÉNICA) que consiste en la compresión, enfriamiento y expansión de este gas y que conlleva a la separación del mismo en nitrógeno y oxígeno. Es hoy en día la técnica más empleada en la producción de oxígeno industrial.

Fraccionamiento del aire en nitrógeno y oxígeno

(Fuente: Dynamic Science)

Y luego tenemos una técnica análoga a la anterior, es la llamada ADSORCIÓN POR OSCILACIÓN DE PRESIÓN (PSA por sus siglas en inglés). la cual es una tecnología utilizada para separar algunas especies de gas de una mezcla de gases bajo presión de acuerdo con las características moleculares de la especie y la afinidad por un material adsorbente. Opera a temperaturas cercanas a la ambiente y difiere significativamente de las técnicas de destilación criogénica de separación de gases. Los materiales adsorbentes específicos (por ejemplo, zeolitas, carbón activado, tamices moleculares, etc.) se utilizan como trampa, adsorbiendo preferentemente las especies de gas objetivo a alta presión. Luego, el proceso cambia a baja presión para desorber el material adsorbido. 

Planta de oxígeno de adsorción por oscilación de presión (PSA)

(Fuente: GENERON) 

Esta es la técnica más empleada en los países desarrollados para la producción de oxígeno medicinal por los elevados márgenes de pureza (superior al 90%) que ofrecen. Sobre ella, sus características y sus diferentes variantes haremos énfasis en los artículos siguientes. 

VENTILADORES MECÁNICOS (CONCLUSIONES)