I. ¿Cuáles son los retos de los sensores de contaminación y CO2?
Los sensores de contaminación desempeñan un papel crucial en el control de la calidad del aire y el medio ambiente. Recogen datos precisos sobre los niveles de diversos contaminantes, proporcionando información esencial para proteger la salud pública y preservar el medio ambiente. Para orientarte y tomar las decisiones adecuadas, lee nuestra guía sobre la ciudad inteligente. Los temas clave son:
Proteger la salud pública
La contaminación atmosférica está relacionada con numerosos problemas de salud, como enfermedades respiratorias y cardiovasculares y ciertos cánceres. Se pueden utilizar sensores para detectar niveles peligrosos de contaminantes y alertar al público. Por ejemplo, las personas con enfermedades respiratorias o los deportistas pueden utilizar microsensores para controlar su exposición individual a la contaminación atmosférica.
Preservar el medio ambiente
Al controlar las emisiones contaminantes, los sensores ayudan a identificar las fuentes de contaminación y a aplicar medidas para reducir su impacto en los ecosistemas. Los sensores integrados en sistemas de riego, tuberías, embalses y estaciones meteorológicas permiten una vigilancia continua del medio ambiente.
Políticas y normativas
Los datos recogidos por los sensores de contaminación son cruciales para el desarrollo y la aplicación de políticas medioambientales eficaces. Proporcionan una base científica sólida para justificar nuevas normativas y verificar el cumplimiento de las normas vigentes sobre la calidad del aire.
Sensibilización y educación del público
La información proporcionada por los sensores puede concienciar a la población sobre la calidad del aire y fomentar un comportamiento más respetuoso con el medio ambiente. Publicar los datos de contaminación en tiempo real fomenta la transparencia y puede alentar elecciones de estilo de vida más ecológicas, como la adopción de modos de transporte sostenibles.
II. ¿Qué tipos de contaminación hay que detectar?
Los sensores de contaminación miden varios tipos de contaminantes en el aire. Los principales tipos de contaminación controlados son :
Los distintos Contaminantes Atmosféricos
Partículas finas (PM2,5 y PM10)
Pequeñas partículas sólidas o líquidas suspendidas en el aire procedentes de vehículos, la industria y otras fuentes de combustión.
Las partículas se clasifican según su tamaño:
- PM10: partículas con un diámetro inferior a 10 micrómetros. Se retienen en la nariz y en las vías respiratorias superiores;
- PM2,5: partículas con un diámetro inferior a 2,5 micrómetros. Penetran profundamente en las vías respiratorias hasta los alvéolos pulmonares y pueden pasar al torrente sanguíneo.
Las partículas son especialmente perjudiciales para la salud. Provocan irritación y problemas respiratorios en las personas sensibles, y se asocian a un aumento de la mortalidad (enfermedades respiratorias, cardiovasculares, cánceres, etc.). De hecho, es este tipo de humo el que ennegrece las fachadas de los edificios urbanos.
Óxidos de nitrógeno (NO2 y NOx)
Emitido principalmente por los vehículos y las centrales eléctricas, este gas irrita los bronquios y favorece los ataques de asma y las infecciones pulmonares. Los asmáticos y los niños pequeños son más sensibles a este contaminante.
Dióxido de azufre (SO2)
Procede de la combustión de combustibles fósiles (fuel-oil, carbón, etc.). Algunos procesos industriales también emiten óxidos de azufre, como la producción de ácido sulfúrico, la producción de pasta de papel, el refinado de petróleo, etc. También pueden ser emitidos por la naturaleza, en particular por los volcanes. Causan irritación de las mucosas, la piel y las vías respiratorias (tos, dificultades respiratorias, asma).
Monóxido de carbono (CO)
Resultado de la combustión incompleta de combustibles, peligroso en altas concentraciones.
Ozono troposférico (O3)
El ozono (O3) es un gas esencial para la vida en la Tierra. Presente de forma natural en la atmósfera, forma una capa en la estratosfera que protege de los rayos ultravioleta. Más del 97% de los rayos ultravioleta son interceptados por esta capa. Sin embargo, en las capas inferiores de la atmósfera, el ozono es un contaminante atmosférico perjudicial para la salud humana y para animales y plantas, debido a sus propiedades oxidantes.
El ozono tiene importantes efectos negativos sobre la salud. Es irritante para el sistema respiratorio y los ojos, y se asocia a un aumento de la mortalidad durante los episodios de contaminación.
Contaminantes químicos
Compuestos orgánicos volátiles (COV)
La familia de los compuestos orgánicos volátiles(COV) incluye todas las moléculas formadas por átomos de hidrógeno y carbono (hidrocarburos), y aquellas en las que los átomos de hidrógeno se sustituyen por otros átomos como nitrógeno, cloro, azufre u oxígeno. Son gases y vapores que pueden evaporarse más o menos rápidamente a temperatura ambiente.
Metales pesados
Los metales pesados son una gran familia de compuestos (plomo, mercurio, arsénico, níquel, cadmio, zinc, cromo, etc.), la mayoría de los cuales se encuentran en forma de partículas, salvo el mercurio (que es gaseoso). Proceden de la combustión de carbón, petróleo, residuos domésticos y determinados procesos industriales (metalurgia de metales no férreos en particular). Algunos metales, como el cadmio, el mercurio, el plomo y el cromo, se encuentran en el humo del tabaco.
Contaminantes biológicos
Los contaminantes biológicos son todos los contaminantes presentes en nuestro entorno que proceden de organismos vivos. Algunos ejemplos comunes son el polen de plantas y árboles, los excrementos de animales (orina, heces, caspa, células de la piel, saliva, etc.), los ácaros del polvo, hongos como el moho, insectos y patógenos como bacterias y virus.
III. Ejemplos de aplicación con éxito de sensores de contaminación y CO2
Hay muchos proyectos para implantar sensores de contaminación y de CO2. Existe un observatorio, una federación ATMO y una federación CINOV que enumeran estos proyectos de vigilancia de la calidad del aire.
Anthony – BP2018, proyecto 6: calidad del aire, sensores y difusión de datos: detección de partículas finas (PM10, PM2,5 y PM1) y dióxido de nitrógeno (NO2)
La ciudad deAntony ha desplegado una red de sensores de contaminación como parte de su iniciativa de ciudad inteligente. Estos sensores miden en tiempo real una serie de contaminantes atmosféricos, como las partículas finas (PM10, PM2,5 y PM1) y el dióxido de nitrógeno (NO2). La idea del proyecto es implicar a los antonianos en la medición de la calidad del aire en sus barrios y darles acceso a las mediciones realizadas.
Los sensores desplegados en numerosos lugares proporcionan mediciones y responden a la necesidad del público de conocer el estado de la calidad del aire en un lugar concreto y en un momento determinado. El objetivo del proyecto es sensibilizar a la población sobre los problemas de la contaminación atmosférica y ayudar a los responsables locales a tomar medidas con conocimiento de causa para mejorar la calidad del aire.
Proyecto europeo CITI-SENSE: detección de humedad relativa, temperatura, ruido, CO2, NO2, partículas finas (PM10, PM2,5), ozono, CO (cobalto) y radón.
CITI-SENSE fue un proyecto financiado por la Unión Europea dentro del 7º Programa Marco (7PM), con un presupuesto de unos 12 millones de euros. Su objetivo era desarrollar y desplegar sensores de contaminación atmosférica en 9 ciudades europeas, entre ellas Oslo, Barcelona, Liubliana, Belgrado, Viena, Edimburgo, Haifa, Ostrava y Vitoria-Gasteiz. El proyecto se centró en el compromiso cívico, animando a los residentes a participar en la recogida de datos sobre la calidad del aire. CITI-SENSE también desarrolló herramientas de visualización e interpretación de datos para que la información fuera accesible al público en general. El proyecto ha contribuido a mejorar la comprensión de la variabilidad espacial y temporal de la contaminación atmosférica en las zonas urbanas.
México – Proyecto VER-PM 2.5: medición de la calidad del aire
Se trata de una iniciativa de investigación sobre la contaminación atmosférica por partículas que utiliza sensores de bajo coste en combinación con equipos de calidad reglamentaria. Con estos sensores se está construyendo una red de monitoreo continuo de la concentración de partículas menores a 2.5 µm (PM2.5), que tendrá una cobertura suficientemente amplia para describir su distribución espacial en la región centro de México.
Londres – Respiración Londres: detección de partículas finas y NO2
London Breath es un proyecto innovador para cartografiar la contaminación atmosférica en Londres. Utiliza sensores portátiles que llevan ciudadanos voluntarios en sus desplazamientos diarios. Estos sensores miden continuamente los niveles de contaminación, incluidos el NO2 y las partículas finas. Los datos recogidos se geolocalizan y agregan para crear un mapa detallado y dinámico de la contaminación atmosférica en la ciudad.
El proyecto pretende proporcionar una comprensión más detallada de la exposición individual a la contaminación, teniendo en cuenta las variaciones locales y temporales que las estaciones de medición fijas no pueden captar. London Breath también contribuye a sensibilizar a los participantes y al público sobre los problemas de la calidad del aire urbano, y a fomentar cambios de comportamiento para reducir la exposición a la contaminación.
París – Pollutrack: detección de PM2,5
El proyecto Pollutrack de París es una iniciativa innovadora para controlar la calidad del aire en tiempo real mediante una flota de vehículos equipados con sensores de contaminación. Lanzado por el Ayuntamiento de París en colaboración con Airparif y otras organizaciones, Pollutrack utiliza unos 400 vehículos, entre ellos 300 deEnedis y 100 VTC del operador Marcel, para recoger datos sobre las partículas finas PM2,5. Estos vehículos recorren la ciudad a lo largo y ancho, transmitiendo cada día unos dos millones de lecturas para crear un mapa preciso e interactivo de la contaminación atmosférica en París.
La tarjeta Pollutrack en París
Este mapa, al que se puede acceder en línea, se actualiza cada hora y permite a los parisinos conocer los niveles de contaminación en sus barrios, así como la previsión para el día siguiente. Este sistema no sólo contribuye a sensibilizar a la población, sino también a identificar los focos de contaminación y tomar medidas para mejorar la calidad del aire en la capital.
V. Ejemplos de presupuestos para proyectos de sensores de contaminación
| Ciudad | Talla | Presupuesto total | Número de sensores | Tipos de contaminantes medidos | Observaciones |
|---|---|---|---|---|---|
| Anthony | Población: 61.700 habitantes | 12.000€ | + Más de 10 sensores | Partículas finas (PM 1 – 2,5 – 10), NO2 | |
| Proyecto CITI-SENSE 9 ciudades de la UE | ~7,1 millones de habitantes | 12,3 millones de euros | 324 sensores y 24 observatorios | humedad relativa, temperatura, ruido, CO2, NO2, partículas finas (PM10, PM2,5), ozono, CO (cobalto) y radón (gas radiactivo) | 8,9 millones fueron financiados por la UE) |
| Aliento Londres (Londres) | 8,7 millones de habitantes | 750.000€ | 420 sensores | Partículas finas (PM2,5) y óxido de nitrógeno | Este es el presupuesto inicial |
| Estrasburgo | 277.000 habitantes | 10.000€ | 60 sensores | Partículas finas: PM10 y PM2,5 e incluso partículas ultrafinas medición de gases: óxidos de nitrógeno NO2 e incluso ozono O3 | Se trata de un proyecto participativo presentado en diciembre de 2018. |
VI- Ejemplos de proveedores de sensores de contaminación
| Nombre del proveedor | Tipos de sensores de contaminación | Tipos de soluciones propuestas | país | Enlace oficial |
| Claridad | Clarity Node-S (PM, NO2) Módulo de viento (velocidad y dirección del viento) Módulo de ozono (mediciones muy precisas del nitrógeno) Módulo de carbono negro (detalla la composición de las partículas de carbono que absorben la luz para detectar diversas fuentes, como el gasóleo o el tabaco) | Sensores como servicio / Control de la calidad del aire | EE.UU. | enlace oficial |
| Nanosense | – EP5000 Sonda QAI 13 mediciones y control inteligente de la ventilación, calefacción y aire acondicionado – Sonda QAA Mide la calidad del aire exterior con 6 mediciones. | Sensores de contaminación Gestión de la ventilación en aparcamientos subterráneos | Francia | enlace oficial |
| Luftmy | Módulo sensor de calidad del aire(LD15TV) temperatura, humedad, COV y PM2,5 | Sensores ópticos de partículas Sensores de gas inteligentes Instrumentos de análisis de gases de alta gama | China | enlace oficial |
| Honeywell | Serie HPM PM1.0, PM2.5, PM4 ET PM10 | Automatización industrial, detección, defensa, aeroespacial, domótica | EE.UU. | enlace oficial |
| Kunak | Kunak AIR Pro Partículas en suspensión (TCP, TSP, PM10, PM2,5, PM4, PM1), CO, CO2, NO, NO2, O3, H2S, SO2, NH3, COV, CH4 y HCl. También hay disponibles parámetros meteorológicos, como temperatura, humedad relativa, presión, ruido y otros accesorios diversos. | sensores y soluciones para el análisis preciso de gases y partículas. | España | enlace oficial |
Resumen: contaminación y sensor de CO2
Los sensores de contaminación son herramientas esenciales para comprender y mejorar la calidad del aire en las ciudades. El éxito de su instalación depende a menudo del mantenimiento, la coordinación entre organismos y el apoyo financiero y político.
Como suele ocurrir en el campo de las ciudades inteligentes, los enfoques varían mucho, al igual que los presupuestos para las soluciones. Éste es también el caso de los sensores de aparcamiento inteligentes. Los proyectos bien ejecutados pueden conducir a entornos más saludables y a una mejor calidad de vida para los ciudadanos.
