Medición de las emisiones de los vehículos para analizar la calidad del aire: la plataforma de calidad del aire. La mala calidad del aire es un problema para muchas personas, en particular las que viven en áreas urbanas, y el cambio climático es un problema para todos. En la lucha contra los contaminantes que originan estos problemas, la información es fundamental.
En colaboración con la ESA y AWS, Darwin ha estado trabajando en una Unidad para la Calidad del Aire, un dispositivo que mide los contaminantes emitidos por los vehículos, y en la Plataforma de la Calidad del Aire, una plataforma online que recoge y procesa toda esta información. Hablamos con el CEO de Darwin, Milos Petrovic, de como funciona este análisis de la calidad del aire y de su objetivo.
¿Qué es la Unidad de Calidad del Aire?
La Unidad de Calidad del Aire es una colección de sensores y componentes electrónicos dentro de una caja de plástico impresa en 3D. Estos sensores pueden medir la temperatura, la humedad y los niveles de luz, además de los niveles de contaminantes como dióxido de carbono, monóxido de carbono, amoniaco y óxido nítrico en el aire.
La Unidad de Calidad del Aire se puede conectar a un vehículo o dron para tomar medidas del aire mientras viaja. Es ligero y fácil de asegurar mediante absorción. Transmite información sobre la calidad del aire a la Plataforma de Calidad del Aire, donde se puede ver y analizar.
Actualmente tenemos un prototipo funcional que puede recopilar datos sobre la calidad del aire sobre la marcha. De hecho, ya lo estamos usando; lo trajimos a Cornwall en julio y lo equipamos para la camioneta probando nuestra omnipresente tecnología de comunicaciones.
A partir de la prueba de Cornwall, identificamos algunos cambios que nos gustaría hacer; como, por ejemplo, experimentar con diferentes materiales para la carcasa y optimizar el diseño. Una vez que hayamos realizado estos cambios, planeamos utilizar la Unidad de Calidad del Aire en nuestras futuras pruebas para los autobuses autónomos.
¿Qué es la Plataforma de Calidad del Aire?
La plataforma de calidad del aire de la ESA fue creada originalmente por la ESA con fines educativos. La ESA ha proporcionado a las escuelas de toda Europa las herramientas que necesitan para instalar estaciones de control del aire, y la información resultante sobre la calidad del aire se muestra en tiempo real en un mapa interactivo.
Aunque la Plataforma de Calidad del Aire se creó como una herramienta educativa, Darwin se interesó en ella, ya que era lo suficientemente sofisticada como para ayudar a Darwin en el objetivo de ayudar a las organizaciones comerciales a rastrear sus emisiones. Hablamos con un ingeniero senior de la ESA sobre las posibilidades de la plataforma, y la ESA acordó construir una plataforma de calidad del aire para uso de Darwin.
Darwin suministró material a la ESA y la ESA proporcionó el hardware, la carcasa y el software. Una vez que recibimos la plataforma “lista para usar” de la ESA, comenzamos a trabajar con la ESA para modificarla según nuestras necesidades: por ejemplo, agregando nuevos sensores.
La versión modificada de Darwin de la plataforma de calidad del aire está alojada actualmente en AWS, en lugar de en la ESA, aunque la unidad también transmite información a los servidores de la ESA. Para obtener más información sobre Darwin y AWS, puedes leer nuestro artículo sobre la experiencia de trabajar con AWS.
Con la Plataforma de Calidad del Aire, podemos analizar la información proporcionada por la Unidad de Calidad del Aire y sacar conclusiones. Por ejemplo, la Plataforma de Calidad del Aire puede mapear los niveles de calidad del aire en un área determinada, o dar una idea del nivel de contaminación producido por los vehículos para reportar del estado de la calidad del aire. Al presentar esta información de una manera comprensible, la Plataforma de Calidad del Aire permite identificar áreas donde se pueden realizar mejoras.
¿Cómo funciona la Unidad de Calidad del Aire?
La Unidad de Calidad del Aire recoge y analiza medidas del aire. Los numerosos sensores del interior de la unidad funcionan de diversas formas.
Por ejemplo, algunos de ellos son sensores químicos. Una pequeña placa se puede calentar a una temperatura alta, por ejemplo a 200 ° C. Cuando las partículas de amoníaco (NH3) entran en contacto con la placa caliente, se descomponen en los elementos del amoníaco: nitrógeno e hidrógeno. Esto genera un pequeño impulso eléctrico y el sensor cuenta estos impulsos para tener una idea de la cantidad de partículas de amoníaco en el aire.
Mientras tanto, algunos de los sensores funcionan con base mecánica, como los sensores de partículas.
La unidad es capaz de medir el número de partículas de cierto tamaño: partículas de 10 micrones y hasta partículas de 2,5 micrones. Las partículas más pequeñas de 2.5 micrones son generalmente más peligrosas ya que al ser tan pequeñas se pueden filtrar a través de la nariz, de ahí derivar a los pulmones y al torrente sanguíneo de manera más fácil.
Para medir partículas según el tamaño, la unidad de calidad del aire utiliza una cámara en miniatura. Un filtro asegura que solo las partículas por debajo de un cierto tamaño puedan entrar a la cámara, en la cual un pequeño láser, proyectado desde una pared, ilumina una placa en el otro lado. Cuando pasa una partícula, la partícula proyecta una sombra sobre la placa. El sensor puede contar el número de estas sombras en movimiento detectadas en un período de tiempo determinado y, con esa información, la Plataforma de Calidad del Aire puede estimar cuántas partículas de estas hay en el aire.
Los componentes electrónicos dentro de la Unidad de Calidad del aire reciben constantemente información de los sensores y la envían de forma inalámbrica a AWS, donde se puede analizar en la plataforma de calidad del aire. El trabajo de Darwin que combina comunicaciones terrestres y por satélite es útil aquí, ya que la Unidad de Calidad del Aire necesita mantener una conexión constante con AWS a medida que se desplaza.
¿Por qué es importante medir la calidad del aire?
El objetivo de Darwin es hacer posible la instalación de esta tecnología de seguimiento de la calidad del aire en la línea de fábrica, o adaptarla a los vehículos existentes.
Si varios vehículos estuvieran equipados con tecnología de monitoreo de la calidad del aire, podrían crear una imagen de cómo es la calidad del aire en todo el país y de cómo los diferentes vehículos pueden afectarla.
Con esta información, los gobiernos podrían tomar medidas para mejorar la calidad del aire en las áreas donde sea más necesario. Por ejemplo:
- Crear zonas de bajas emisiones, o zonas de cero emisiones, en áreas con niveles peligrosos de contaminación atmosférica.
- Plantar árboles para absorber contaminantes como el dióxido de carbono.
- Proporcionar más puntos de recarga y otros incentivos para utilizar coches eléctricos, en lugar de coches de gasolina o diésel, en zonas con altas emisiones. (Para obtener más información sobre el potencial de los automóviles eléctricos para reducir las emisiones, consulte nuestro artículo sobre automóviles autónomos y el medio ambiente).
Las organizaciones también pueden utilizar esta información de diversas formas. Por ejemplo:
- Las agencias ambientales podrían crear mapas de contaminantes (dióxido de carbono, monóxido de carbono o partículas de polvo) y ver cómo cambian con el tiempo.
- Las empresas de reparto o transporte podrían tomar decisiones sobre los vehículos más ecológicos disponibles.
- Si las llantas de un vehículo están produciendo muchas partículas en el aire a medida que se desgastan, el fabricante podría considerar otros modelos de llantas o tecnología diseñada para capturar estas partículas.
Es importante no sentirse inútil frente a grandes problemas ambientales como la contaminación. Es posible hacer cambios y mejoras, y esta plataforma de calidad del aire es un paso hacia eso.
Darwin Innovación es una empresa con sede en Málaga que proporciona servicios relacionados con vehículos autónomos y comunicaciones terrestres y por satélite. Si estás interesado en trabajar con nosotros, puedes echar un vistazo a nuestra página de empleo. Si quieres saber cómo podemos ayudar a su empresa a utilizar vehículos autónomos, contáctanos.
