Tecnología Economía ambiental

¿Qué calidad de aire respiramos?: Los municipios pueden saberlo en tiempo real

27 junio, 2018

La Organización Mundial de la Salud (OMS) clasificó a Lima como una de las urbes con mayor polución de la región de América Latina. 

Recientemente también grupos de investigadores publicaron la correlación existente entre la disminución de la calidad de vida y el aumento de las enfermedades respiratorias y cardiovasculares relacionadas con la contaminación del aire. Esta realidad haría suponer que el monitoreo de la calidad del aire y las medidas preventivas y de mitigación contra la polución son prioridad en nuestra sociedad. Pero, lamentablemente, no es así: solo el 29% de los municipios existentes en Lima Metropolitana supervisa y controla la contaminación del aire en su jurisdicción.

Actualmente, el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI) es el ente que participa en la vigilancia atmosférica y posee diez estaciones automáticas de monitoreo de la calidad del aire en Lima Metropolitana y Callao e informa mensualmente sus resultados. Los niveles de contaminación almacenados por estos dispositivos de alta precisión requieren mantenimiento y calibración permanente y su costo supera las decenas de miles de dólares cada uno. Ello sin mencionar el preprocesamiento de los datos y el pronóstico a corto y largo plazo que debe ser realizado por personal altamente capacitado.. Sin embargo, junto al creciente avance de la tecnología, se ha desarrollado una nueva generación de sensores que son más económicos y pequeños. Estos podrían ser de uso más práctico y dinámico para que las municipalidades tomen control directo del problema, dada la urgencia del caso.

En una reciente investigación elaborada en el CIUP, diseñamos un prototipo de estación de monitoreo de contaminación del aire utilizando sensores electroquímicos de bajo costo, que tienen las cualidades de ser portátiles, inalámbricos (con conexión wifi) y geolocalizables para capturar niveles de polución confiables en tiempo real. Estaba diseñado de tal manera que los datos registrados, tanto los contaminantes atmosféricos como las variables meteorológicas, se enviasen a la nube y puedan ser leídos desde cualquier computadora con conexión a Internet.

Las pruebas preliminares se llevaron a cabo en un punto estratégico dentro del distrito de San Isidro y sus resultados fueron posprocesados utilizando algoritmos de inteligencia artificial, específicamente redes neuronales, no solo para la predicción sino también para la validación de los niveles de algunos de los contaminantes críticos medidos. Tanto el CO2 como el SO2 superaron los respectivos valores medios del máximo valor del estándar de calidad de aire permitido. Las fuentes que producen estos compuestos químicos son variadas, pero las principales son la quema de combustibles fósiles y la proveniente de fábricas, industrias, centrales eléctricas y automóviles.

Lo que debemos tener presente como alerta es que el exceso en los niveles de dichos contaminantes trae consecuencias económicas, sociales y ambientales de gran magnitud. En particular, altos valores de SO2 provocan el aumento en el número de hospitalizaciones por enfermedades pulmonares obstructivas crónicas (EPOC), e incrementa la incidencia de rinitis alérgica, bronquitis y asma en los niños. Sin lugar a dudas, lo que respiramos afecta nuestra salud y puede aumentar la morbilidad y la mortalidad en personas mayores y niños, por lo cual es de gran relevancia reducir la contaminación del aire para mejorar la salud.

A través de nuestra investigación, hemos demostrado que el uso de inteligencia artificial con datos de entrada registrados por sensores atmosféricos de bajo costo es una herramienta potencial, versátil y económica, para predecir niveles confiables de concentración de contaminantes. Podrían emplearse, además, como complemento de las actuales estaciones de monitoreo estáticas del SENAMHI, puesto que aumentan la resolución espacial de las mediciones. Una de las grandes ventajas de estos sistemas de medición es que podrían identificar en tiempo real los puntos críticos de contaminación del aire. En consecuencia, podrían proponerse medidas para revertir esta situación ambiental o mitigar los episodios críticos.

En síntesis, el uso sensores electroquímicos de bajo costo y el análisis a través de Redes Neuronales Artificiales tiene un gran potencial para emplearse en el pronóstico de la contaminación del aire e incluso podrían usarse también como herramienta de gestión ambiental. Si en cada distrito se llevara a cabo el monitoreo de la calidad del aire y se divulgaran los datos medidos, los ciudadanos tomarían conciencia del gran problema de la contaminación urbana, pues –como parte de la educación y la generación de conocimiento– el saber cuánto nos afecta permitiría actuar en forma consecuente.

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