A causa dell’elevato costo dei monitor della qualità dell’aria, molti paesi non dispongono degli strumenti per monitorare regolarmente gli inquinanti. Senza misurazioni di routine, i politici non possono prendere decisioni politiche basate sull’evidenza per ridurre il particolato fine (PM2.5 ) esposizione e migliorare la salute umana.
Per combattere questo problema, Albert Presto, professore di ricerca di ingegneria meccanica, ha identificato un modo a basso costo per quantificare il nerofumo nel PM2.5 utilizzando nastri filtranti in fibra di vetro già raccolti da ambasciate statunitensi selezionate in tutto il mondo.
"Per questo progetto, abbiamo iniziato con il Sud del mondo, perché in Africa la necessità di dati sulla qualità dell'aria è maggiore", ha affermato Presto.
Il team ha raccolto nastri dalle ambasciate statunitensi in Costa d'Avorio, Ghana ed Etiopia e ha confrontato il particolato con quello raccolto da un sito a Pittsburgh. Il loro articolo viene pubblicato sul server di prestampa ChemRxiv .
Per testare la qualità dell'aria, i ricercatori hanno utilizzato la fotocamera di un cellulare per fotografare i punti del filtro sul nastro sopra una scheda di riferimento progettata su misura. Applicando un algoritmo di elaborazione delle immagini a ciascuna foto, è stato possibile estrarre il valore della scala rossa della foto.
Questo valore consente loro di identificare la concentrazione di nerofumo nell'aria durante l'ora del giorno in cui è stato raccolto il filtro.
Utilizzando questo metodo, i ricercatori possono ottenere una migliore comprensione delle fonti inquinanti. Il nerofumo è considerato una forzante climatica a breve termine a causa del modo in cui assorbe la luce e di conseguenza riscalda l’atmosfera. Ad esempio, se depositato su un ghiacciaio, il ghiacciaio si scioglierà più velocemente.
I risultati dello studio hanno sottolineato la necessità di un maggiore monitoraggio della qualità dell'aria nei paesi in via di sviluppo. Il nerofumo PM2,5 i livelli nei paesi dell'Africa sub-sahariana erano fino a quattro volte superiori a quelli rilevati a Pittsburgh.
"Il nostro processo rappresenta un nuovo modo di concepire l'analisi a basso costo", ha affermato Presto. "Poiché i nastri sono già in fase di raccolta, il costo marginale per la nostra analisi è vicino allo zero. Questo metodo può democratizzare i dati sulla qualità dell'aria perché ci sono molti gruppi che possono raccogliere nastri da altre ambasciate ed eseguire le proprie analisi praticamente senza alcun costo."
Presto è ansioso di lavorare con più ambasciate ed esplorare cos'altro il suo team può imparare dai nastri. Attualmente stanno esplorando un nuovo modo per estrarre i filtri in un solvente per scoprire esattamente cos'altro contiene il PM2.5 è composto per tutta la giornata.
"C'è un lavoro crescente nel monitoraggio della qualità dell'aria dallo spazio, ma per farlo abbiamo bisogno di dati raccolti sul terreno per convalidare i risultati", ha affermato. "Utilizzando questo metodo, possiamo probabilmente aumentare il numero di luoghi in cui possiamo confrontare la misurazione del satellite con i dati sul terreno. Possiamo anche rendere disponibili più dati ai paesi di tutto il mondo."
Ulteriori informazioni: Abhishek Anand et al, Misurazioni orarie a basso costo del carbonio nero ambientale in diverse città dell'Africa, ChemRxiv (2024). DOI:10.26434/chemrxiv-2024-6srm4
Fornito dalla Carnegie Mellon University
