Categoría: Notas
Publicado en 10 Apr 2019
8 minutos
POR ALEXANDRE ASQUINI
Sensores de contaminación atmosférica instalados en autobuses urbanos regulares proporcionan una calidad sin precedentes a las mediciones de los niveles de contaminación y calidad del aire en las pruebas realizadas en Brasil. La solución tiene potencial para aplicarse en el estudio de la contaminación ambiental en diferentes ciudades brasileñas y también latinoamericanas.
Mientras los actuales sensores estacionarios permiten hacer análisis con un alcance a escala kilométrica, los sensores instalados en los autobuses posibilitan la construcción de mapas de la contaminación urbana con una resolución de 100 metros.
El equipo desarrollado en el proyecto no tiene toda la precisión de una estación fija de monitoreo, cuyo costo varía entre USD 350 mil y USD 500 mil, pero tiene atributos positivos: costo de USD 5 mil, mantenimiento más sencillo y puede aplicarse como instrumento complementario donde aún no existen estaciones fijas.
“La regularidad del trayecto de los autobuses y los lugares por donde pasan estos vehículos —por lo general en áreas de mayor concentración poblacional— son buenos instrumentos para el sensor”, afirma el doctor
en Ingeniería de Transporte Alessandro Santiago, creador de los sensores embarcados y coordinador de un proyecto sobre este recurso desarrollado en el Instituto de Investigaciones Tecnológicas (IPT, por sus siglas en portugués), una organización centenaria vinculada a la Secretaría de Desarrollo Económico, Ciencia, Tecnología e Innovación del Estado de São Paulo, Brasil. En esta entrevista, el investigador habla sobre el proyecto y sus primeros resultados.
MOBILITAS – ¿Cómo surgió la idea de instalar sensores de contaminación atmosférica en los autobuses?
ALESSANDRO SANTIAGO – La concepción de la idea surgió en conjunto con el desarrollo de mi tesis doctoral en Ingeniería de Transporte por la USP. Buscábamos una alternativa innovadora para mapear la contaminación del aire en las ciudades, principalmente porque los vehículos son uno de los principales vectores de contaminación en los centros urbanos. De esta manera, instalar sensores sobre los autobuses colectivos para hacer un mapeo en alta resolución de las ciudades podría proporcionar una perspectiva de visualización innovadora y con más información sobre las características del medio urbano.
MOBILITAS – Hay un equipo dedicado a esto desde el inicio. ¿Quiénes integran este grupo?
ALESSANDRO SANTIAGO – El IPT tiene un equipo multidisciplinario. El equipo principal está compuesto por el técnico Roberto Gonçalves, el ingeniero eléctrico Ícaro Gonçales y el geógrafo y maestro en salud pública Luiz Gustavo Faccinio, responsable de la elaboración de los mapas de contaminación con el apoyo de herramientas GIS.
MOBILITAS – Desde que surgió la idea, incluyendo desde su planificación hasta a su concreción, ¿cuánto tiempo ha pasado?
ALESSANDRO SANTIAGO – Todo el proceso fue largo, fueron cerca de cuatro años de trabajo.
MOBILITAS – ¿Cuáles fueron los principales pasos?
ALESSANDRO SANTIAGO – Inicialmente, se hizo una preselección de los productos sensores; se crearon modelos computacionales de procesamiento de datos ambientales; se mejoró el sensor para que resistiera al escenario brasileño (vibración, lluvias, etc.); se hicieron pruebas experimentales de validación y el proyecto piloto en ciudades brasileñas.
MOBILITAS – ¿Cuáles fueron los principales pasos?
ALESSANDRO SANTIAGO – Podemos enumerar al menos tres desafíos principales. El primero fue hacer que el producto fuera técnicamente viable y adecuado para mapear ciudades brasileñas. El segundo fue establecer una plataforma computacional para procesar y crear mapas de forma casi automática. Y el tercero fue elaborar un protocolo de pruebas en centros urbanos por medio de la instalación del sensor sobre los autobuses urbanos. Estos tres desafíos incluyeron muchas etapas de estudio y de negociación con entidades públicas y privadas para llevar a cabo la idea.
MOBILITAS – ¿Cuándo se consideró concluido el proyecto, con un prototipo? En este punto, ¿cómo fue el proceso de prueba?
ALESSANDRO SANTIAGO – El prototipo se concluyó en 2017, después de más de un año de experimentos. Durante este período se recolectaron más de 70 mil puntos de la ciudad de São Paulo.
MOBILITAS – ¿Cómo funciona exactamente el equipo?
ALESSANDRO SANTIAGO – Construido de forma integrada con una plataforma computacional, el sensor es, en realidad, una herramienta del ámbito de la Internet de las Cosas, capaz de recolectar y transmitir datos a través de una conexión en red. El instrumento monitorea el aire por donde pasa el vehículo, recolecta muestras distribuidas en el tiempo y en el espacio, registra la información y la transmite cuando hay señal disponible. La información alimenta una base de datos en un servidor, donde se procesa mediante un software que genera un mapeo de las manchas de contaminación. El trabajo inicial permitió mapear cerca de 70 mil puntos para crear modelos ‘espacio-temporales’ de regiones de la ciudad de São Paulo.
MOBILITAS – ¿Cuál es el principal beneficio de este método?
ALESSANDRO SANTIAGO – Creo que es proporcionar una resolución mayor frente a los medios tradicionales de medición de la calidad del aire, como son las estaciones fijas. Esta ventaja permite obtener conclusiones más precisas sobre la contaminación del aire. Por lo general, al hacer un mapeo con alta resolución se puede ver, por ejemplo, que todos los viaductos de la ciudad son puntos de gran concentración de contaminantes, al igual que los grandes cruces. El objetivo es que los datos y mapeos generados puedan ayudar a los especialistas y gestores a analizar y tomar decisiones sobre la calidad del aire de microrregiones urbanas.
MOBILITAS – ¿Ha habido una aplicación que pueda considerarse real, capaz de producir resultados que puedan usar los investigadores o gestores de servicios públicos?
ALESSANDRO SANTIAGO – El primer experimento real ocurrió en la ciudad de São Paulo, en 2017 y 2018, mediante el mapeo de líneas cubiertas por los trolebuses en la región central. A través de este mapeo se identificaron las microrregiones que presentan mayor tendencia a la concentración de contaminantes. Por ejemplo, se observó que los puntos en que se identificó mayor tendencia a la concentración de monóxido de carbono (CO) son los viaductos, los grandes cruces, las zonas cercanas a los túneles y los llamados “cañones urbanos”, donde las calles están rodeadas por edificios altos. Este diagnóstico es coherente con investigaciones científicas que han apuntado estos lugares como concentradores de contaminantes, sin embargo, ahora tenemos evidencias de datos reales recolectados en la ciudad de São Paulo.
MOBILITAS – ¿Este producto pertenece al IPT?
ALESSANDRO SANTIAGO – El producto de desarrolló dentro de un programa del IPT de Proyectos de Capacitación que tienen el objetivo de fomentar la innovación de productos y servicios del IPT, a través de la financiación de actividades de investigación, desarrollo, generación de conocimiento y perfeccionamiento de competencias técnicas del cuerpo técnico del Instituto. La idea inicial es proporcionar datos para mejorar las estrategias de política pública para minimizar los efectos de la contaminación del aire con base en mapeos preliminares que puedan respaldar a los gestores o expertos en sus análisis de impacto y estrategias de mitigación del efecto invernadero.
MOBILITAS – ¿Cómo el equipo imagina que el producto podrá cubrir las necesidades de estudios ambientales en ciudades brasileñas?
ALESSANDRO SANTIAGO – La solución presenta un mapeo de alta resolución que permite visualizar la tendencia de concentración de contaminantes como CO (monóxido de carbono), NO2 (dióxido de nitrógeno) y O3 (ozono) en áreas de 100 metros. Estos gases componen indicadores de calidad del aire en las ciudades. Una vez que se conoce cuáles zonas pueden ser más afectadas por la contaminación, podemos definir estrategias localizadas para mitigar los efectos. Por ejemplo, cambiar toda la flota de vehículos urbana por modelos menos contaminantes puede ser algo difícil de implementar, pero adoptar una implementación gradual, comenzando por los lugares más afectados, puede ser una buena estrategia basada en el uso de nuestro mapeo.
MOBILITAS – ¿Hay la posibilidad de que un equipo con estas características apoye los esfuerzos de organizaciones de otros países, en especial en América Latina?
ALESSANDRO SANTIAGO – La contaminación del aire es un problema global, por lo que es aplicable en cualquier ciudad del mundo. En América Latina, la solución propuesta puede ganar más fuerza, pues el principal medio de transporte público es el autobús, lo que favorece la implantación de este tipo de dispositivo.
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