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Per mitigare con successo la pandemia di COVID-19 è necessario effettuare un massiccio cambiamento comportamentale negli individui in tutto il mondo. Affinché i responsabili delle politiche possano valutare il successo degli interventi di sanità pubblica, la capacità di valutare con precisione e rapidità la risposta di una popolazione è fondamentale.
Un nuovo studio di due ricercatori della National University of Singapore (NUS) postula l'uso dei dati sul consumo di elettricità residenziale come una misura accurata della risposta della comunità durante eventi senza precedenti e dirompenti, come una pandemia. In tale contesto, monitorando come è cambiata la domanda di elettricità delle famiglie durante un determinato periodo di tempo, i ricercatori hanno potuto analizzare i collegamenti tra il comportamento della comunità e le informazioni sulla progressione della pandemia non appena sono diventate disponibili al pubblico.
Lo studio ha concluso una forte correlazione positiva tra il consumo di picco delle famiglie, in particolare la sera, e nuovi casi di COVID-19 segnalati a Singapore. Ciò suggerisce che la comunità locale ha reagito in modo proattivo durante le prime fasi della pandemia scegliendo di rimanere, dove possibile. Sono state prese misure volontarie per proteggersi, anche prima del lockdown imposto dal governo.
"Il nostro team analizza regolarmente i dati sul consumo di elettricità domestico, raccolti utilizzando contatori di energia intelligenti. Abbiamo voluto applicare questa area di competenza per studiare la risposta alla pandemia, poiché riteniamo che ciò possa supportare i responsabili delle politiche nella valutazione della disponibilità delle persone ad adottare comportamenti di riduzione del rischio, progettare efficaci aggiornamenti di salute pubblica, " ha affermato l'assistente professore Jimmy Peng del Dipartimento di ingegneria elettrica e informatica del NUS, che ha curato la ricerca.
Lo studio è stato pubblicato per la prima volta online sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze il 24 agosto 2021.
Il consumo di elettricità come indicatore accurato del comportamento della popolazione
Tra gli indicatori più comunemente usati per studiare i cambiamenti del comportamento sociale durante la pandemia di COVID-19 ci sono i sondaggi sulla popolazione, e dati anonimi dai telefoni cellulari, compresi i dati di geolocalizzazione e di tracciamento dei contatti raccolti tramite applicazioni dedicate.
Questi indicatori devono affrontare una serie di limitazioni. Durante le prime fasi di una pandemia, l'uso delle app di tracciamento dei contatti deve ancora raccogliere terreno e potrebbe non essere ampiamente utilizzato. I risultati possono anche essere distorti quando gli individui possiedono più di un telefono o non ne possiedono affatto, mentre i dati demografici come anziani e bambini possono essere sottorappresentati nell'uso del telefono. Al contrario, i sondaggi presentano solo istantanee in un momento particolare, quindi le informazioni diventano rapidamente obsolete in un ambiente in rapida evoluzione. C'è anche la tendenza umana a fornire risposte attese piuttosto che risposte accurate.
Consumo elettrico, d'altra parte, è oggettivamente misurato attraverso contatori di energia intelligenti, a disposizione dei decisori politici in tempo reale, e non autodichiarate dagli utenti, tenendo così conto di una maggiore precisione. I dati sono anche più democratici, dato che ogni famiglia, indipendentemente dalla demografia, dispone di contatori elettrici.
Con questo in testa, il team NUS ha raccolto i dati sul consumo di elettricità di 10, 246 famiglie nella città-stato da gennaio a maggio 2020, attraverso una gamma di fasce di reddito e case residenziali, dai monolocali ai bungalow.
Consapevole del fatto che il consumo di elettricità residenziale di Singapore in un tipico ambiente non pandemico sarebbe prevalentemente influenzato dal clima e dall'aumento delle temperature, l'analisi dei ricercatori non si è concentrata sull'entità dell'aumento. Anziché, hanno esaminato quanto dell'aumento potrebbe essere spiegato da, o attribuito a notizie della progressione di COVID-19 rispetto a fattori meteorologici comuni.
Per fare questo, il team ha costruito un modello di correzione degli errori vettoriali (VECM) per acquisire e tenere conto dei dati COVID-19 e dei parametri meteorologici come possibili fattori che potrebbero influenzare il consumo di elettricità delle famiglie. Nello specifico, hanno osservato il valore di picco del consumo residenziale aggregato dalle 20:00 alle 23:00. Ciò ha permesso al team di determinare quanto cambiamento in ciascuno dei fattori di influenza ha determinato un cambiamento in quest'ultimo. In altre parole, lo studio potrebbe individuare l'influenza relativa dei vari fattori sul consumo di elettricità.
Il VECM è stato formato per il periodo a partire dal 23 gennaio 2020 fino al 7 aprile 2020, poco prima che il governo di Singapore implementasse l'interruttore automatico (o periodo di blocco). In poche parole:
I risultati hanno confermato che mentre sia la progressione del COVID-19 che il tempo hanno influenzato il consumo di elettricità, il fattore più significativo sono stati i nuovi casi quotidiani di COVID-19, che hanno contribuito per oltre il 93% della varianza, mentre il tempo ha avuto un ruolo di influenza relativamente minore.
Significato dei risultati e delle applicazioni per i responsabili politici
I risultati di questo studio hanno dimostrato che, sebbene il governo non abbia attuato restrizioni alla mobilità prima dell'interruttore automatico, le persone a Singapore hanno risposto in modo proattivo al numero crescente di nuovi casi di COVID-19 segnalati. In particolare, l'aumento del consumo di elettricità ha suggerito che le persone sono rimaste in misura maggiore, o svolgeva più attività a casa piuttosto che all'aperto durante la sera.
"Specifico per il contesto locale, il nostro studio suggerisce che le autorità sono state effettivamente efficaci nel persuadere la comunità sulla gravità della malattia, e la necessità di effettuare immediati cambiamenti comportamentali e di stile di vita per affrontarlo, " ha spiegato il dottor Gururaghav Raman, un ricercatore di NUS Electrical and Computer Engineering, e il coautore del documento.
"La cosa interessante è che questa risposta proattiva era caratteristica di tutti i dati demografici della società. Nonostante i diversi livelli di benessere e mezzi economici, collettivamente, Singapore come nazione era disposta ad adottare misure volontarie per mitigare il rischio e l'esposizione al virus, almeno la sera, che potrebbe anche spiegare il relativo successo della nazione nel controllare la pandemia, " Ha aggiunto.
La speranza del team NUS è che i dati sul consumo di elettricità residenziale forniscano ai governi di Singapore e oltre uno strumento e un indicatore utili in grado di catturare i comportamenti delle popolazioni in modo accurato e dinamico, soprattutto durante i periodi di crisi. Così facendo, i mandati nazionali possono essere più personalizzati, con interventi mirati per le comunità che più ne hanno bisogno.
"Per esempio, se potessimo identificare dati demografici specifici che non sono in grado di ridurre la mobilità, queste comunità potrebbero quindi essere specificamente sostenute dal programma di vaccinazione o dare priorità, " ha condiviso Asst Prof Peng. "Siamo grati all'Energy Market Authority Singapore e SP Group per averci fornito questi dati, e la National Research Foundation di Singapore per aver finanziato questa ricerca attraverso il Future Resilient Systems Program. Come mostrato in questo studio, questi numeri sono a nostra disposizione in tempo reale e sono rappresentativi di tutti i dati demografici. Questo può essere molto utile per i responsabili politici nell'adattare le misure di sanità pubblica in un terreno incerto e sconosciuto".
