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Con dispositivos portátiles que monitorean la calidad del aire, los científicos pueden obtener mapas de contaminación de crowdsource

La exposición a la contaminación del aire es un peligro invisible responsable de siete millones de muertes prematuras cada año, según estimaciones de la Organización Mundial de la Salud.

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Pero una nueva generación de dispositivos portátiles de alta tecnología, junto con los teléfonos móviles que llevamos, revela este peligro para que los usuarios puedan verlo en tiempo real.

Los monitores ambientales personales miden la calidad del aire y otros datos ambientales y transmiten esa información a los usuarios que de otro modo no tendrían idea de lo que están respirando. Armados con información, los usuarios pueden buscar un aire más limpio al salir de una determinada calle o abrir la ventana a una habitación llena de humo.

Pero estos dispositivos pueden tener aún más utilidad en una escala macro, ya que entregan cantidades de datos, nunca antes disponibles, a los científicos que los usan para mapear nuestra exposición siempre cambiante a todo, desde contaminantes hasta rayos UV. Eso puede ayudar a los formuladores de políticas a abordar estos problemas en los lugares donde más lastiman a las personas.

Mark Nieuwenhuijsen, del Centro de Investigación en Epidemiología Ambiental en Barcelona, ​​España, está utilizando monitores portátiles para medir y mapear la contaminación del aire de formas que antes eran imposibles.

"El método actual utilizado para medir la contaminación del aire en las ciudades es colocar un monitor de contaminación del aire en algún lugar de la ciudad y asumir que todos están expuestos a ese nivel de contaminación del aire", explica. “Sin embargo, sabemos que existe una gran variabilidad, con niveles cerca de las carreteras que son mucho más altos que más lejos. Las personas se mueven por la ciudad y [al rastrearlas] y al darles un pequeño sensor de contaminación del aire, podemos ver cuáles son los niveles de contaminación del aire donde están. Varían considerablemente y no son lo mismo que el monitor de contaminación del aire en la ciudad ".

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Para satisfacer la demanda de los consumidores con conciencia ecológica y los científicos curiosos por igual, ha aparecido un conjunto de estos dispositivos de monitoreo ambiental.

TZOA es un sensor brillante como una joya que se puede sujetar a su ropa o bolso para medir la calidad del aire, la temperatura, la humedad, la presión atmosférica, la luz ambiental y la exposición a los rayos UV (sol), datos que se transmiten a una aplicación de teléfono inteligente, que ofrece lecturas en tiempo real. (TZOA) AirBeam, un dispositivo del tamaño de una palma de la mano, se usa en un cordón y usa dispersión de luz para medir partículas de 2.5 partículas, lo suficientemente pequeñas como para pasar a través de los pulmones hacia el torrente sanguíneo. (AirBeam / Kickstarter) El Lapka PEM (Monitor de entorno personal) es un elegante conjunto de pequeños módulos de sensores que se conectan a teléfonos y otros dispositivos para medir la radiación de fondo, la intensidad del campo electromagnético y la humedad. (Lapka) El dispositivo Clarity es un modelo de bajo costo que se sujeta a su bolso o cinturón con un mosquetón. (Claridad) El microAeth es un monitor de aerosol de carbono negro de bolsillo. (AethLabs)

TZOA, programado para la venta a fines de 2015, es un sensor brillante como una joya que se puede sujetar a su ropa o a un bolso para medir la calidad del aire, la temperatura, la humedad, la presión atmosférica, la luz ambiental y la exposición a los rayos UV (sol), datos que transmitir a la aplicación de teléfono inteligente asociada al usuario, que luego ofrece lecturas en tiempo real. El usuario puede usar esta información para tomar medidas, como salir del sol por un tiempo o mudarse a una habitación con mejor calidad del aire interior. Una vez que los dispositivos estén en amplia circulación, TZOA planea transmitir datos a una nube que creará mapas "ambientales" disponibles gratuitamente para todos los usuarios.

De manera similar, un dispositivo llamado AirBeam, disponible a través de una campaña de Kickstarter pero que aún no se produce en masa para la venta minorista, está diseñado para operar a través de una plataforma de código abierto llamada Air Casting. El dispositivo del tamaño de la palma, de colores brillantes, se usa en un cordón. Utiliza la dispersión de la luz para medir partículas de 2.5 partículas, lo suficientemente pequeñas como para pasar a través de los pulmones y al torrente sanguíneo, y reúne los datos de usuarios individuales de todo el mundo, revelando puntos calientes muy contaminados y lugares alternativos más limpios. AirBeam también está desarrollando un dispositivo LED con clip, el LiteBeam, que alertará al usuario y a otras personas en el área sobre la contaminación al brillar en diferentes colores dependiendo de los niveles de calidad del aire, desde un tono de verde "claro" hasta una alerta roja. .

El Lapka PEM (Monitor de entorno personal), que fue uno de los primeros dispositivos de este tipo en salir al mercado en 2012, es un elegante conjunto de pequeños módulos de sensores que se unen como un pequeño rompecabezas 3D, y se pueden conectar individualmente a teléfonos y otros dispositivos. dispositivos para medir la radiación de fondo, la intensidad del campo electromagnético y la humedad. El dispositivo compara los niveles actuales con las líneas de base normales para ubicaciones, como una típica casa, calle o cabina de avión. El Lapka PEM incluso tiene como objetivo medir qué tan verdaderamente orgánico es el producto mediante el uso de un accesorio de sonda que lee los niveles de nitrato de diferentes alimentos y los compara con los números de referencia.

Estos dispositivos de vanguardia tienen etiquetas de precios de varios cientos de dólares, que limitan su uso a científicos ciudadanos relativamente ricos y excluyen a gran parte del mundo en desarrollo. Pero el dispositivo Clarity, que se sujeta a su bolso o cinturón con un mosquetón, es un modelo de bajo costo destinado a cambiar esa dinámica y hacer posible monitorear la calidad del aire, en masa, en algunos de los lugares menos ricos del mundo pero muy contaminados, en países como China e India. Mientras viaja con usted, Clarity periódicamente toma muestras de un poco de aire circundante y despliega un pequeño escáner óptico para identificar sus partículas contaminantes. El dispositivo, creado por estudiantes de la Universidad de California en Berkeley, se puede reservar ahora y debería estar disponible más adelante en 2015 a un precio objetivo de $ 50 a $ 75.

CITISENSE — Los monitores de contaminación humana mapean sus entornos urbanos

En Europa, un esfuerzo a gran escala para implementar esta tecnología para la investigación científica está en marcha. El 10 de marzo, el consorcio CITISENSE, un grupo de 29 instituciones de 14 países, que van desde grupos de expertos académicos hasta empresas de nuevas empresas tecnológicas, se reunieron en Barcelona para hacer los preparativos finales para el lanzamiento de este mes de "observatorios ciudadanos" en nueve ciudades: Barcelona, ​​Belgrado, Edimburgo, Haifa, Ljubljana, Oslo, Ostrava, Viena y Vitoria. Este proyecto financiado por la Comisión Europea, lanzado en 2012, pondrá sensores portátiles en manos de la población local en las ciudades participantes para comprender mejor las condiciones que enfrentan. La iniciativa apunta a empoderar a los residentes dándoles las herramientas para evaluar su propio entorno, para que puedan tomar medidas para mejorarlo cuando sea necesario.

Como parte del programa, Mark Nieuwenhuijsen y sus colegas armaron a 50 escolares con teléfonos inteligentes que rastrearon su ubicación y actividad física (con la aplicación CalFit) y un detector portátil microAeth para monitorear continuamente los niveles de carbono negro en el aire, un componente clave de la contaminación por hollín. . El microAeth es una versión de bolsillo de monitores de aerosol de carbono negro más grandes. Recoge muestras de aire en un filtro de fibra de vidrio recubierto de teflón y realiza un análisis de nivel de carbono negro en tiempo real midiendo los cambios en la velocidad de absorción de la luz que pasa a través de la muestra.

El estudio, publicado en Environmental Science & Technology a fines de enero, examinó el grado en que la exposición de las personas a la contaminación varía durante el día y probó qué tan bien los modelos de estimación de la contaminación coinciden con nuestra experiencia real. Algunos resultados intrigantes salieron a la luz.

"Encontramos que cuando [los niños] viajaban de casa a la escuela o de regreso, sus niveles de contaminación del aire eran dos veces más altos que cuando estaban en la casa o la escuela", dice Nieuwenhuijsen. "También los niveles de exposición escolar fueron más altos que en el hogar".

Este tipo de hallazgos, que comunican claramente cómo nosotros y nuestros seres queridos estamos expuestos a la contaminación, son motivadores. Los monitores ambientales portátiles pueden elevar los niveles de conciencia sobre la contaminación de las personas hasta el punto en que se muevan para tomar medidas sobre un problema que con demasiada frecuencia pasa desapercibido, señala Nieuwenhuijsen.

"Las personas pueden usar esta información para organizarse con otras personas de ideas afines para tomar medidas o acudir a sus políticos (locales) y pedirles que hagan algo sobre la contaminación", dice.

Con dispositivos portátiles que monitorean la calidad del aire, los científicos pueden obtener mapas de contaminación de crowdsource