Concentrador de oxígeno para niños
Un concentrador de oxígeno es un aparato especial que toma el aire que nos rodea y lo transforma para que tenga más oxígeno. Lo hace separando el nitrógeno del aire, dejando una mezcla con mucho más oxígeno.
Existen dos formas principales en que estos aparatos logran esto: una se llama adsorción por cambio de presión y la otra es la separación de gases por membranas.
Contenido
Historia de los concentradores de oxígeno
Los primeros concentradores de oxígeno para usar en casa aparecieron a principios de los años 70. Empresas como Union Carbide y Bendix Corporation fueron pioneras en fabricarlos. Antes de esto, las personas que necesitaban oxígeno en casa usaban tanques grandes y pesados de oxígeno a alta presión o sistemas con oxígeno líquido muy frío. Ambos necesitaban que los proveedores fueran a menudo a las casas para rellenarlos.
En Estados Unidos, a mediados de los años 80, se estableció un pago mensual para el tratamiento de oxígeno en casa. Esto hizo que las empresas buscaran formas más económicas de ofrecer oxígeno. Los concentradores de oxígeno se volvieron la opción preferida porque eran más fáciles de usar y ayudaban a controlar los costos. Gracias a esto, el número de fabricantes de estos aparatos creció mucho. La tecnología clave que hizo esto posible fue el tamiz molecular, inventado por Union Carbide en los años 50.
¿Cómo funciona un concentrador de oxígeno?
Los concentradores de oxígeno que usan la tecnología de adsorción por cambio de presión (PSA) son muy comunes en hospitales y hogares. Son una opción segura y práctica, especialmente cuando el oxígeno líquido o en tanques a presión podría ser peligroso o difícil de manejar. También existen concentradores que usan membranas para separar el nitrógeno.
Estos aparatos toman el aire del ambiente, le quitan el nitrógeno y así producen un gas con mucho oxígeno. Este oxígeno enriquecido es útil para personas que necesitan ayuda para respirar debido a bajos niveles de oxígeno en su sangre. Los concentradores también se usan en la industria, donde a veces se les llama generadores de oxígeno.
Adsorción por cambio de presión: ¿Qué es?
Estos concentradores usan unos materiales especiales llamados tamices moleculares. Funcionan atrapando el nitrógeno del aire a alta presión. Imagina que el tamiz molecular es como un filtro muy fino que deja pasar el oxígeno, pero retiene el nitrógeno. Así, el oxígeno queda como el gas principal. Esta técnica es muy confiable y económica para producir oxígeno en cantidades pequeñas y medianas.
Cuando el aire se comprime y pasa por el tamiz molecular, este material absorbe grandes cantidades de nitrógeno. Luego, el concentrador recoge el gas que queda, que es principalmente oxígeno. Después, la presión baja y el nitrógeno se libera del tamiz, volviendo al aire.
Un concentrador de oxígeno tiene un compresor de aire, dos cilindros llenos de pastillas de tamiz molecular, un tanque para equilibrar la presión y varias válvulas y tubos. El proceso se alterna entre los dos cilindros. Mientras uno absorbe nitrógeno y produce oxígeno, el otro libera el nitrógeno que había atrapado. Esto asegura un flujo constante de oxígeno para el paciente.
Los modelos más antiguos podían producir hasta 5 litros de oxígeno por minuto con una pureza de más del 90%. Desde 1999, existen unidades que pueden producir hasta 10 litros por minuto. Los concentradores más modernos usan varios tamices moleculares, lo que los hace más eficientes y rápidos para empezar a producir oxígeno, algo muy útil en emergencias.
Separación por membranas: Otra forma de separar gases
En este método, se usan membranas especiales que actúan como una barrera. Los diferentes gases se mueven a través de ellas a distintas velocidades, o algunos no pasan en absoluto. Así se logra separar el oxígeno de otros gases.
Usos de los concentradores de oxígeno
Los concentradores de oxígeno médicos se usan en hospitales o en casa para dar oxígeno a los pacientes. Son una opción más económica y cómoda que los tanques de oxígeno tradicionales. También se utilizan en varias industrias, como la farmacéutica, el tratamiento de agua y la fabricación de vidrio.
Son especialmente útiles en lugares remotos o de difícil acceso, o en instalaciones médicas móviles, como hospitales de campaña o en situaciones de desastre.
Concentradores de oxígeno portátiles
Desde principios de los años 2000, muchas empresas han fabricado concentradores de oxígeno portátiles. Estos aparatos suelen producir el equivalente a uno a cinco litros de oxígeno por minuto. Muchos de ellos funcionan con "flujo de pulso", lo que significa que solo liberan oxígeno cuando la persona inhala. Esto ayuda a ahorrar energía.
La investigación en este campo sigue avanzando para hacerlos más pequeños y eficientes. La Administración Federal de Aviación (FAA) de Estados Unidos ha aprobado el uso de concentradores de oxígeno portátiles en aviones comerciales. Sin embargo, es importante verificar con la aerolínea si un modelo específico está permitido.
Algunos concentradores portátiles más grandes también tienen un modo de flujo continuo, que es más seguro para usar mientras se duerme, especialmente si se combina con una máquina de CPAP (presión positiva continua en las vías respiratorias). Estos aparatos suelen costar entre 600 y 3,000 dólares, y a veces se pueden alquilar.
Otros usos de los concentradores de oxígeno
Los concentradores de oxígeno, tanto los médicos que ya no se usan como los industriales, pueden adaptarse para alimentar pequeñas antorchas de oxicorte o soldadura.
Seguridad de los concentradores de oxígeno
Los concentradores de oxígeno son más seguros que los cilindros de oxígeno tradicionales. Los cilindros pueden ser peligrosos si se rompen o tienen fugas, ya que el oxígeno puro puede aumentar la velocidad de un fuego. Por eso, los concentradores son muy ventajosos en situaciones militares o de desastre.
Se considera que los concentradores de oxígeno son muy seguros para que los pacientes los usen en sus casas, bajo prescripción médica. Se usan a menudo para complementar tratamientos de problemas respiratorios como la apnea del sueño o la EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva crónica). Sin embargo, las personas que dependen de estos aparatos en casa pueden enfrentar emergencias si la electricidad falla durante un desastre natural.
Concentradores de oxígeno industriales
Los procesos industriales necesitan presiones y flujos de oxígeno mucho más altos que los usos médicos. Para esto, existen concentradores industriales que pueden producir grandes volúmenes de oxígeno. A veces se les llama "generadores de oxígeno" en la industria para diferenciarlos de los aparatos médicos. Es importante recordar que estos concentradores industriales no están aprobados para uso médico directo en pacientes.
Sin embargo, los concentradores de oxígeno no médicos pueden usarse como fuente de gas para un sistema de oxígeno en un hospital, siempre y cuando cuenten con las aprobaciones gubernamentales necesarias y un filtrado adicional.
Concentradores de oxígeno durante la pandemia de COVID-19
La pandemia de COVID-19 aumentó mucho la necesidad de concentradores de oxígeno en todo el mundo. Durante este tiempo, se desarrollaron concentradores de oxígeno de "código abierto", que podían fabricarse localmente a un costo menor que los importados. Estos fueron muy útiles, especialmente en lugares como la India, durante la pandemia.
Véase también
En inglés: Oxygen concentrator Facts for Kids
