Debido al alto costo de los monitores de calidad del aire, muchos países no cuentan con las herramientas para monitorear periódicamente los contaminantes. Sin mediciones rutinarias, los formuladores de políticas no pueden tomar decisiones políticas basadas en evidencia para reducir las partículas finas (PM2.5 ) exposición y mejorar la salud humana.
Para combatir este problema, Albert Presto, profesor investigador de ingeniería mecánica, ha identificado una forma económica de cuantificar el carbono negro en PM2,5. utilizando cintas de filtro de fibra de vidrio que ya son recolectadas por embajadas selectas de EE. UU. en todo el mundo.
"Para este proyecto, comenzamos con el Sur Global, porque en África la necesidad de datos sobre la calidad del aire es mayor", dijo Presto.
El equipo recolectó cintas de las embajadas de Estados Unidos en Costa de Marfil, Ghana y Etiopía y comparó sus partículas con las recolectadas en un sitio en Pittsburgh. Su artículo se publica en el servidor de preimpresión ChemRxiv. .
Para probar la calidad del aire, los investigadores utilizaron la cámara de un teléfono celular para fotografiar los puntos del filtro en la cinta encima de una tarjeta de referencia diseñada a medida. Al aplicar un algoritmo de procesamiento de imágenes a cada foto, pudieron extraer el valor de la escala de rojo de la foto.
Este valor les permite identificar la concentración de carbón negro en el aire durante la hora del día en que se recogió el filtro.
Con este método, los investigadores pueden comprender mejor las fuentes de contaminantes. El carbono negro se considera un factor climático a corto plazo debido a la forma en que absorbe la luz y, en consecuencia, calienta la atmósfera. Por ejemplo, si se deposita sobre un glaciar, el glaciar se derretirá más rápido.
Los hallazgos del estudio subrayaron la necesidad de un mayor monitoreo de la calidad del aire en los países en desarrollo. El carbón negro PM2.5 Los niveles en los países del África subsahariana eran hasta cuatro veces superiores a los recogidos en Pittsburgh.
"Nuestro proceso es una nueva forma de pensar en el análisis de bajo costo", afirmó Presto. "Debido a que las cintas ya se están recolectando, el costo marginal de nuestro análisis es cercano a cero. Este método puede democratizar los datos sobre la calidad del aire porque hay muchos grupos que pueden recolectar cintas de otras embajadas y hacer sus propios análisis prácticamente sin costo alguno".
Presto está ansioso por trabajar con más embajadas y explorar qué más puede aprender su equipo de las cintas. Actualmente están explorando una nueva forma de extraer los filtros en un solvente para descubrir exactamente qué más contienen las PM2.5. se compone a lo largo del día.
"Hay un trabajo cada vez mayor en el monitoreo de la calidad del aire desde el espacio exterior, pero para hacerlo necesitamos datos recopilados en tierra para validar los hallazgos", dijo. "Con este método, probablemente podamos aumentar el número de ubicaciones donde podemos comparar las mediciones del satélite con los datos terrestres. También podemos poner más datos a disposición de países de todo el mundo".
Más información: Abhishek Anand et al, Mediciones de carbono negro ambiental por hora y de bajo costo en varias ciudades de África, ChemRxiv (2024). DOI:10.26434/chemrxiv-2024-6srm4
Proporcionado por la Universidad Carnegie Mellon
