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Dispositivo de baixo custo pode medir a poluição do ar em qualquer lugar

Fonte

MIT | Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Data

terça-feira, 21 março 2023 06:30

Áreas

Cidades. Engenharia Ambiental. Inteligência Artificial. Monitoramento Ambiental. Poluição. Qualidade do Ar. Saúde. Sociedade. Tecnologias.

A poluição do ar é um grande problema de saúde pública: a Organização Mundial da Saúde estimou que pode levar a mais de 4 milhões de mortes prematuras em todo o mundo anualmente. Ainda assim, nem sempre é medida extensivamente. Mas recentemente uma equipe de pesquisa do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, lançou uma versão de código aberto de um detector de poluição móvel de baixo custo que pode permitir que as pessoas rastreiem a qualidade do ar de forma mais ampla.

O detector, chamado Flatburn, pode ser feito por impressão 3D ou usando peças de baixo custo. Os pesquisadores já testaram o dispositivo e o calibraram em relação às máquinas de última geração existentes e estão divulgando publicamente todas as informações sobre ele – como construí-lo, usá-lo e interpretar seus dados.

“O objetivo é que grupos comunitários ou cidadãos individuais em qualquer lugar possam medir a poluição do ar local, identificar suas fontes e, idealmente, criar ciclos de feedback com autoridades e partes interessadas para criar condições mais limpas”, disse o Dr. Carlo Ratti, diretor do Senseable City Lab do MIT.

“Temos feito vários pilotos ao redor do mundo e refinamos um conjunto de protótipos, com hardware, software e protocolos, para garantir que os dados que coletamos sejam robustos do ponto de vista da ciência ambiental”, disse o Dr. Simone Mora, cientista do Senseable City Lab do MIT e coautor de um artigo recém-publicado detalhando o processo de teste do dispositivo. O dispositivo Flatburn faz parte de um projeto maior, conhecido como City Scanner, que usa dispositivos móveis para entender melhor a vida urbana.

“Esperamos que, com o lançamento do Flatburn de código aberto, possamos fazer com que grupos de base, bem como comunidades em países menos desenvolvidos, sigam nossa abordagem e construam e compartilhem conhecimento”, disse An Wang, pesquisador do Senseable City Lab e também coautor do artigo publicado na revista científica Atmospheric Environment.

Também participaram do estudo: Yuki Machida, ex-pesquisador do Senseable City Lab; Dra. Priyanka deSouza, professora de Planejamento Urbano e Regional da Universidade do Colorado em Denver; Dra. Tiffany Duhl, pesquisadora do Departamento de Proteção Ambiental de Massachusetts e pesquisadora da Universidade Tufts na época do projeto; Dra. Neelakshi Hudda e Dr. John L. Durant, professores de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade Tufts; e o Dr. Fabio Duarte, pesquisador principal do Senseable City Lab do MIT. O Dr. Fabio Duarte tem doutorado em Ciências da Comunicação pela Universidade de São Paulo (USP) e foi professor do Programa de Pós Graduação Em Gestão Urbana da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC-PR).

O conceito Flatburn no Senseable City Lab remonta o ano de 2017, quando os pesquisadores do MIT começaram a desenvolver um protótipo de um detector de poluição móvel, originalmente para ser implantado em caminhões de lixo em Cambridge, Massachusetts. Os detectores seriam alimentados por bateria e recarregáveis, seja por fonte de energia ou painel solar, com dados armazenados em um cartão no dispositivo que pudesse ser acessado remotamente.

A extensão atual desse projeto envolveu testar os dispositivos na cidade de Nova York e na área de Boston, observando como eles funcionavam em comparação com os sistemas de detecção de poluição já em funcionamento. Em Nova York, os pesquisadores usaram 5 detectores para coletar 1,6 milhão de pontos de dados durante quatro semanas em 2021, trabalhando com autoridades estaduais para comparar os resultados. Em Boston, a equipe usou sensores móveis, avaliando os dispositivos Flatburn em relação a um sistema de última geração implantado pela Universidade Tufts em conjunto com uma agência estadual.

Em ambos os casos, os detectores foram montados para medir as concentrações de partículas finas e dióxido de nitrogênio, em uma área de cerca de 10 metros. O material particulado fino refere-se a pequenas partículas frequentemente associadas à matéria em combustão, de usinas de energia, motores de combustão interna em automóveis e incêndios e outras fontes.

A equipe de pesquisa descobriu que os detectores móveis estimaram concentrações um pouco menores de material particulado fino do que os dispositivos já em uso, mas com uma correlação forte o suficiente para que, com ajustes para condições climáticas e outros fatores, os dispositivos Flatburn pudessem produzir resultados confiáveis.

“Depois de acompanhar sua implantação por alguns meses, podemos dizer com segurança que nossos monitores de baixo custo devem se comportar da mesma maneira [que os detectores padrão]”, disse An Wang.

Os pesquisadores descobriram que usar as unidades em um ambiente móvel – em cima de automóveis, por exemplo – significa que elas terão uma vida operacional de seis meses. Eles também identificaram uma série de possíveis problemas com os quais as pessoas terão que lidar ao usar os detectores Flatburn em geral. Isso inclui o que a equipe de pesquisa chama de ‘deriva’, ou seja, a mudança gradual das leituras do detector ao longo do tempo, bem como o ‘envelhecimento’, com a deterioração na condição física de uma unidade.

Ainda assim, os pesquisadores acreditam que as unidades funcionam bem e estão fornecendo instruções completas no lançamento do Flatburn como uma ferramenta de código aberto. Isso inclui até orientação para trabalhar com funcionários, comunidades e partes interessadas para processar os resultados.

“É muito importante envolver as comunidades, para permitir que reflitam sobre as fontes de poluição”, concluiu o Dr. Simone Mora.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (em inglês).

Fonte: Peter Dizikes, MIT News Office. Imagem: pesquisador anexando um protótipo ‘Flatburn’ a um carro. Fonte: Divulgação, MIT.