Hoy dia, La contaminación del aire es uno de los mayores desafíos a los que se enfrentan las ciudades europeas. Como parte del proyecto de investigación de Horizonte 2020 CARES (City Air Remote Emission Sensing), un consorcio de investigación internacional está trabajando en nuevos métodos de medición de gases de escape sin contacto que permitirán a los municipios tomar medidas para reducir las emisiones. En términos concretos, los investigadores quieren desarrollar nuevos sensores que se puedan acoplar a los bordes de las carreteras, barreras de seguridad o señales de tráfico que detectan las emisiones de escape de los vehículos que pasan en cuestión de segundos.

"Queremos monitorear las emisiones de vehículos en ciudades y zonas ambientales en condiciones reales, sin tener que interferir con el tráfico fluido, "explica Alexander Bergmann, director del Instituto de Sistemas de Sensores Electrónicos de la Universidad Tecnológica de Graz. Él y su equipo son los principales responsables del proyecto de todos los aspectos de la medición de partículas, un campo en el que el Instituto es una de las instituciones líderes en el mundo.

Múltiples posibilidades de regulación del tráfico

"El objetivo es detectar la clase de escape de cada vehículo individual utilizando estas medidas, "explica Bergmann. Por ejemplo, las ciudades podrían introducir un peaje de ciudad basado en las emisiones:cuanto mayores sean las emisiones del automóvil, cuanto mayor sería el cargo. Los permisos de entrada a las zonas ambientales también se podrían monitorear automáticamente, en el que las barreras automáticas solo se abren si las emisiones contaminantes del automóvil que se aproxima están dentro del rango estándar. Finalmente, La tecnología de sensores podría usarse para identificar y sacar del tráfico aquellos vehículos en los que el rendimiento del motor y, por lo tanto, las emisiones contaminantes se hayan incrementado con filtros de partículas manipulados o sintonización de chips.

Diapasones como medidores de partículas

Bergmann espera que los sensores remotos de bajo costo para la medición de emisiones estén listos para la producción en serie a más tardar a fines del proyecto 2022. Sin embargo, ya se refiere a las primeras pruebas prometedoras en el instituto en las que se utilizan diapasones convencionales. Las partículas entre la horquilla se excitan a través de pulsos de láser, que a su vez producen una señal acústica y comienzan a "cantar" en el verdadero sentido de la palabra. Cada partícula individual emite señales acústicas que son grabadas y reproducidas por el diapasón. Cuantas más partículas haya, cuanto más fuerte se vuelve el sonido. Luego, el volumen se puede usar para determinar cuántas partículas hay en el medio ambiente.

La tecnología ya se está utilizando con éxito para mediciones de gases. "Nuestro instituto ahora pudo demostrar por primera vez que esto también funciona con partículas y podría ser una posibilidad para un sensor de bajo costo, ", dijo Bergmann. Los investigadores de TU Graz esperan que el método de medición también demuestre su valor en las metrópolis de Milán, Praga y Cracovia, donde las investigaciones se llevarán a cabo en vivo como parte del proyecto CARES.