Más allá de la contaminación: Las ciudades inteligentes ofrecen una bocanada de aire fresco

Las nuevas tecnologías de monitorización de la calidad del aire hiperlocales ayudan a las personas a encontrar modos de respirar mejor.

Cuando una capa de contaminación cubre una ciudad por completo, muchas personas asumen que la ciudad entera está contaminada. Pero no siempre es así. Independientemente de si se trata de ambrosía generalizada o de una fábrica humeante, puede que el aire esté contaminado en una calle y que en otras más allá se pueda respirar con normalidad.

Anualmente, siete millones de personas mueren prematuramente debido a riesgos para la salud ocasionados por la contaminación, según la Organización Mundial de la Salud. Un estudio descubrió que la pobre calidad del aire es el resultado de las políticas insostenibles del transporte, la energía, la industria y la gestión de residuos de las ciudades más pobladas del mundo.

Las actuales estaciones de monitorización de calidad del aire (AQM por sus siglas en inglés) recogen muestras de aire de algunos lugares de una ciudad y crean un índice de calidad del aire (AQI por sus siglas en inglés) de toda la ciudad. Este número limitado de estaciones de AQM no puede proporcionar un nivel práctico de detalles sobre una calle de la ciudad.

Sin embargo, los nuevos sistemas basados en tecnologías del Internet de las cosas (IoT) y los sensores electromecánicos están cambiando el modo en el que se monitoriza la contaminación. Las nuevas tecnologías de monitorización de la calidad del aire analizan la contaminación, el polen y las toxinas calle por calle, proporcionado datos en tiempo real del momento y la ubicación.

La información actualizada y cada vez más precisa de la calidad del aire de las ciudades contaminadas como Los Ángeles, Pekín y Nueva Delhi puede marcar la diferencia para las personas con problemas pulmonares como el asma y la EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva crónica).

Si las personas saben que el aire está muy contaminado en un área, pueden hacer algo como llevar una máscara respiratoria, ir por otro camino al trabajo, cambiar los planes de las vacaciones o incluso quedarse en casa.

“Puede que digan ‘Hoy no voy a ir allí y exponerme a esa sustancia’”, afirma la Dr. Catherine Grossman, Profesora Asociada de Medicina Interna y Enfermedades Pulmonares de la Escuela de Medicina de la Universidad de la Mancomunidad de Virginia.

“Las que planean sus vacaciones pueden pensar ‘quiero ir a Nashville o Louisville pero es una zona mala para mi problema específico. Mejor iré a otro sitio’”.

Sistemas de monitorización desactualizados

Los informes de contaminación precisos son esenciales, pero los sistemas de monitorización actuales son demasiado grandes para que sean portátiles o escalables y no identifican la contaminación en su origen, así como tampoco pueden informar de los datos en tiempo real, afirma Mahesh Chikodi, Lídel Global de Robert Bosch Engineering.

Puede que para cuando las autoridades de la ciudad reciban los datos de la contaminación ya hayan pasado de dos a cuatro horas y que la calidad del aire haya cambiado.

“¿De qué sirve conocer la calidad del aire horas más tarde?” Pregunta Chikodi.

Incluso, para empeorar la cosa, las personas suelen decidir llevar una máscara con filtro según los datos que hay a 30 kilómetros de distancia, dice Suman Sehra, Director de Desarrollo Empresarial de Ciudades Inteligentes de Intel y Director de Segmento para Monitorización del Entorno de Intel.

“Cuando la calidad del aire es tan mala que las personas tienen que llevar máscaras”, explica Sehra, “quieren saber cómo es el aire en el sitio donde están, y no en otros”.

Una bocanada de aire fresco

Los nuevos sistemas de monitorización de la calidad del aire miden las partículas en suspensión, el polen, la contaminación química y otras toxinas calle por calle, en lugar de medir grandes regiones que ya están cubiertas por las actuales medidas de AQI de toda la ciudad. Estos nuevos sistemas también miden la contaminación en partes por billón (ppb), en lugar de partes por millón (ppm) como utiliza la tecnología más antigua.

Micro-Climate Monitoring System de Bosch
Gracias a los sensores inteligentes, Micro-Climate Monitoring System de Bosch mide la calidad del aire.

Chikodi afirma que los datos están disponibles en cuestión de segundos, en lugar de tener que esperar horas. Por ejemplo, el Micro-Climate Monitoring System (MCMS) de Bosch mide la calidad del aire recopilando información mediante sensores “inteligentes” con una transferencia de datos más rápida.

Esta nueva generación de herramientas recopila datos hiperlocales que proporcionan a las personas información calle por calle de modo que puedan organizar sus rutas y actividades en el exterior.

Por ejemplo, el nuevo sistema sugiere a los usuarios que sigan las rutas al trabajo con menos contaminación o que planeen sus caminatas por los parques nacionales cuando la calidad del aire sea mejor.

Los nuevos sistemas de calidad del aire se están propagando por todo el mundo. MCMS de Bosch se utiliza en Nueva Delhi, una de las ciudades más contaminadas del mundo. A principios de año, en Oakland (California) los investigadores equiparon vehículos de Google Street View con una plataforma de medición de la contaminación de rápida respuesta para un estudio. Y en Chicago, el Argonne National Laboratory del Departamento de Energía de EE.UU. desarrolló una red de sensores montada en farolas para monitorizar una amplia variedad de contaminantes.

Las estaciones de monitorización adicionales proporcionan un contexto espacial que no es posible obtener con el número limitado de estaciones de AQM tradicionales. Esta prestación de sensores identifica las áreas con gran contaminación utilizando alertas de la calidad del aire en tiempo real.

Por eso, los planificadores urbanos, los propietarios de las fábricas, los capataces de la construcción y otros profesionales pueden tomar decisiones más informadas sobre cómo proteger la salud de los trabajadores, reducir las emisiones y cumplir las directrices de aire limpio. Incluso los coordinadores de eventos pueden utilizar las tendencias de la calidad del aire para programar las actividades en el exterior.

Además, las estaciones de AQM tradicionales cuestan hasta 200.000 dólares, por lo que son difíciles de escalar. Las nuevas estaciones de MCMS de Bosch cuestan hasta 20 veces menos, por lo que es mucho más rentable instalarlas por toda la ciudad.

gráfico de ciudad

Los costes operativos actuales son menores porque los ingenieros pueden monitorizar los sensores remotamente en lugar de tener que desplazarse a cada lugar, cuenta Chikodi.

Un modo más inteligente de vivir

Aparte de los sensores inteligentes de la calidad del aire, las ciudades inteligentes utilizan los datos en tiempo real, el IoT y la tecnología de la información y las comunicaciones para mejorar la infraestructura urbana y los servicios.

Estas tecnologías incluyen el transporte inteligente, la iluminación inteligente, las aplicaciones de datos para encontrar aparcamientos y la medición de energía inteligente. Por ejemplo, los sistemas inteligentes de monitorización de la calidad del aire pueden funcionar junto con los sistemas de transporte inteligentes para mejorar la calidad del aire optimizando el tráfico en una calle congestionada de un pueblo o una ciudad, explica Sehra.

“Los planificadores urbanos, pueden utilizar estos datos para optimizar el tráfico de la misma”, cuenta Sehra. Por ejemplo, las señales de tráfico podrían cambiarse de rojo a verde para limitar las emisiones de los coches parados en áreas específicas donde hay más contaminación.

Las autoridades de la ciudad también podrían redirigir el tráfico lejos de las áreas contaminadas, enviar una alerta pidiendo a los conductores que cambien de gasolina a electricidad y animar a las personas a utilizar el transporte público, añade Chikodi.

La precisión milimétrica de los sistemas inteligentes de monitorización de la calidad del aire garantiza que las ciudades pueden vigilar de cerca los contaminantes que emiten las empresas industriales, explica Chikodi. Y, en consecuencia, tomar medidas para mejorar la calidad general del aire.

“Si sabemos la causa, podemos actuar”, concluye Chikodi. “Podemos mejorar todo lo que se puede medir”.

La monitorización hiperlocal mejora la calidad del aire general calle por calle, lo que supone una bocanada de aire fresco para todos.

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