Можно ли присоединиться к UART дважды?
Джемперы которые будут подключать и отключать датчики вам подойдут?
Совсем правильно - лить прошивку по воздуху, но это надо основательно программировать.
Подключать наобум программатор параллельно датчику CO2 - нежелательно, датчик будет мешать работать программатору. Учтите также, что для  прошивки ESP8266 нужно подавать ЛОГ_0 на GPIO_0
Можно попробовать прошивать, не подавая питание на датчик.