https://frosthead.com

Met draagbare apparaten die de luchtkwaliteit bewaken, kunnen wetenschappers crowdsourcing-kaarten voor verontreiniging gebruiken

Blootstelling aan luchtvervuiling is een onzichtbaar gevaar dat volgens schattingen van de Wereldgezondheidsorganisatie elk jaar zeven miljoen voortijdige sterfgevallen veroorzaakt.

gerelateerde inhoud

  • Dunne sensoren op onze huid of in onze kleding kunnen ons waarschuwen voor milieurisico's

Maar een nieuwe generatie draagbare hightech-apparaten, gekoppeld aan de mobiele telefoons die we vervoeren, onthult dit gevaar zodat gebruikers het in realtime kunnen zien.

Persoonlijke omgevingsmonitors meten de luchtkwaliteit en andere omgevingsgegevens en streamen die informatie naar gebruikers die anders geen idee hebben wat ze ademen. Gewapend met informatie kunnen dragers schonere lucht zoeken door van een bepaalde straat af te gaan of het raam naar een rokerige kamer te openen.

Maar deze gadgets hebben misschien nog meer nut op macroschaal, omdat ze heel veel gegevens leveren, die nooit eerder beschikbaar waren, aan wetenschappers die ze gebruiken om onze steeds veranderende blootstelling aan alles van verontreinigende stoffen tot UV-stralen in kaart te brengen. Dat kan beleidsmakers helpen deze problemen aan te pakken op de plaatsen waar ze mensen het meest pijn doen.

Mark Nieuwenhuijsen van het Centre for Research in Environmental Epidemiology in Barcelona, ​​Spanje, gebruikt draagbare monitoren om luchtvervuiling te meten en in kaart te brengen op manieren die voorheen onmogelijk waren.

"De huidige methode die wordt gebruikt om luchtvervuiling in steden te meten, is om ergens in de stad een luchtvervuilingsmonitor te plaatsen en aan te nemen dat iedereen wordt blootgesteld aan dat niveau van luchtvervuiling, " legt hij uit. “We weten echter dat er grote variabiliteit is, met niveaus in de buurt van wegen die veel hoger zijn dan verder weg. Mensen bewegen door de stad en door [ze te volgen] en ze een kleine luchtvervuilingssensor te geven, kunnen we zien wat de luchtvervuilingsniveaus zijn waar ze zijn. Ze variëren aanzienlijk en zijn niet hetzelfde als de luchtvervuilingsmonitor in de stad. "

Ken uw omgeving

Om aan de vraag van milieubewuste consumenten en nieuwsgierige wetenschappers te voldoen, is er een reeks van deze apparaten voor milieumonitoring verschenen.

TZOA is een glimmende, juweelachtige sensor die aan je kleding of een tas kan worden geklikt om luchtkwaliteit, temperatuur, vochtigheid, atmosferische druk, omgevingslicht en UV (zon) blootstelling te meten - gegevens die naar een smartphone-app streamen, die levert realtime metingen. (TZOA) AirBeam is een apparaat ter grootte van een handpalm en wordt op een draagkoord gedragen en gebruikt lichtverstrooiing om deeltjes van 2, 5 deeltjes te meten, die klein genoeg zijn om door de longen en in de bloedbaan te komen. (AirBeam / Kickstarter) De Lapka PEM (Personal Environment Monitor) is een elegante reeks kleine sensormodules die op telefoons en andere apparaten worden aangesloten om achtergrondstraling, elektromagnetische veldsterkte en vochtigheid te meten. (Lapka) Het Clarity-apparaat is een voordelig model dat met een karabijnhaak aan uw tas of riem kan worden bevestigd. (Zuiverheid) De microAeth is een zakformaat zwarte carbon aerosolmonitor. (AethLabs)

TZOA, gepland voor eind 2015, is een glimmende, juweelachtige sensor die aan je kleding of een tas kan worden geklikt om luchtkwaliteit, temperatuur, vochtigheid, atmosferische druk, omgevingslicht en blootstelling aan UV (zon) te meten. streamen naar de bijbehorende smartphone-app van de drager, die vervolgens realtime metingen levert. De drager kan deze informatie gebruiken om actie te ondernemen, zoals een tijdje uit de zon stappen of naar een kamer met een betere binnenluchtkwaliteit gaan. Zodra de apparaten in ruime omloop zijn, is TZOA van plan om gegevens naar een cloud te streamen die "omgevings" -kaarten zal creëren die vrij beschikbaar zijn voor alle gebruikers.

Evenzo is een apparaat met de naam AirBeam, beschikbaar via een Kickstarter-campagne maar nog niet in massa geproduceerd voor verkoop in de detailhandel, ontworpen om te werken via een open-sourceplatform genaamd Air Casting. Het helder gekleurde apparaat ter grootte van een handpalm wordt op een draagkoord gedragen. Het maakt gebruik van lichtverstrooiing om 2, 5-deeltjes fijnstof te meten, die klein genoeg zijn om door de longen en in de bloedbaan te gaan, en het is een bron van bronnen die gegevens van individuele gebruikers over de hele wereld - zowel zwaar vervuilde hotspots als schonere alternatieve locaties onthullen. AirBeam ontwikkelt ook een clip-on LED-apparaat, de LiteBeam, dat de drager en anderen in het gebied waarschuwt voor vervuiling door gloeien in verschillende kleuren, afhankelijk van de luchtkwaliteitsniveaus - van een "geheel heldere" tint groen tot een rode waarschuwing .

De Lapka PEM (Personal Environment Monitor), een van de eerste dergelijke apparaten die in 2012 op de markt kwam, is een elegant pakket kleine sensormodules die samen nestelen als een kleine 3D-puzzel en afzonderlijk kunnen worden bevestigd aan telefoons en andere apparaten om achtergrondstraling, elektromagnetische veldsterkte en vochtigheid te meten. Het apparaat vergelijkt de huidige niveaus met normale basislijnen voor locaties, zoals een typisch huis, straat of vliegtuigcabine. De Lapka PEM probeert zelfs te meten hoe echt biologische producten zijn met behulp van een sonde-opzetstuk dat de nitraatniveaus van verschillende voedingsmiddelen afleest en vergelijkt met de benchmarkcijfers.

Deze geavanceerde apparaten dragen prijskaartjes van enkele honderden dollars, die het gebruik ervan beperken tot relatief rijke burgerwetenschappers en een groot deel van de ontwikkelingslanden uitsluiten. Maar het Clarity-apparaat, dat met een karabijnhaak aan uw tas of riem wordt vastgeklemd, is een voordelig model dat bedoeld is om die dynamiek te veranderen en het mogelijk te maken om de luchtkwaliteit massaal te controleren op enkele van de minder welvarende maar zwaar vervuilde plekken ter wereld., in landen zoals China en India. Terwijl het met u reist, bemonstert Clarity periodiek een beetje omgevingslucht en gebruikt het een kleine optische scanner om de verontreinigende deeltjes te identificeren. Het apparaat, dat is gemaakt door studenten van de University of California, Berkeley, kan nu worden gereserveerd en zou later in 2015 beschikbaar moeten zijn tegen een richtprijs van $ 50 tot $ 75.

CITISENSE - Human Pollution Monitors brengen hun stedelijke omgevingen in kaart

In Europa zijn grote inspanningen geleverd om deze technologie voor wetenschappelijk onderzoek te implementeren. Op 10 maart kwam het CITISENSE-consortium, een groep van 29 instellingen uit 14 landen, variërend van academische denktanks tot tech-startups, bijeen in Barcelona om de laatste voorbereidingen te treffen voor de lancering van "burgerobservatoria" in negen steden: Barcelona, ​​Belgrado, Edinburgh, Haifa, Ljubljana, Oslo, Ostrava, Wenen en Vitoria. Dit door de Europese Commissie gefinancierde project, dat in 2012 van start is gegaan, zal draagbare sensoren in handen van lokale mensen in de deelnemende steden leggen om de omstandigheden waarmee ze worden geconfronteerd beter te begrijpen. Het initiatief heeft tot doel bewoners in staat te stellen om hen de middelen te geven om hun eigen omgeving te beoordelen, zodat ze indien nodig actie kunnen ondernemen om deze te verbeteren.

Als onderdeel van het programma bewapten Mark Nieuwenhuijsen en zijn collega's 50 schoolkinderen met smartphones die hun locatie en fysieke activiteit volgden (met de CalFit-app) en een microAeth draagbare detector om continu de zwarte koolstofniveaus te controleren - een belangrijk onderdeel van roetvervuiling . De microAeth is een zakformaat versie van grotere zwarte carbon aerosolmonitors. Het verzamelt luchtmonsters op een met teflon gecoat glasvezelfilter en voert een realtime zwarte koolstofniveauanalyse uit door veranderingen in de absorptiesnelheid van het licht dat door het monster wordt gevoerd te meten.

De studie, eind januari gepubliceerd in Environmental Science & Technology, onderzocht de mate waarin de blootstelling van mensen aan vervuiling gedurende de dag varieert en testte hoe goed schattingsmodellen voor vervuiling overeenkomen met onze werkelijke ervaring. Enkele intrigerende resultaten kwamen aan het licht.

"We ontdekten dat toen [kinderen] van huis naar school of terug reisden, hun luchtvervuiling twee keer zo hoog was als wanneer ze thuis of op school waren", zegt Nieuwenhuijsen. "Ook de blootstellingsniveaus op school waren hoger dan thuis."

Dit soort bevindingen, die duidelijk communiceren hoe wij en onze geliefden worden blootgesteld aan vervuiling, zijn motiverend. Wearable omgevingsmonitors kunnen het bewustzijn van mensen over vervuiling verhogen tot het punt waarop ze worden verplaatst om actie te ondernemen tegen een probleem dat te vaak onder de radar vliegt, merkt Nieuwenhuijsen op.

"Mensen kunnen deze informatie gebruiken om zichzelf te organiseren met andere gelijkgestemde mensen om actie te ondernemen of naar hun (lokale) politici te gaan en te vragen dat ze iets aan vervuiling doen, " zegt hij.

Met draagbare apparaten die de luchtkwaliteit bewaken, kunnen wetenschappers crowdsourcing-kaarten voor verontreiniging gebruiken