جهاز جديد منخفض التكلفة يمكنه قياس تلوث الهواء في أي مكان
تتيح أداة مفتوحة المصدر تم تطويرها بواسطة Senseable City Lab التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للأفراد مراقبة جودة الهواء بسهولة وبتكلفة معقولة.
يشكل تلوث الهواء تهديدًا كبيرًا للصحة العامة، حيث تعزو منظمة الصحة العالمية أكثر من 4 ملايين حالة وفاة مبكرة على مستوى العالم كل عام إلى رداءة نوعية الهواء. على الرغم من هذا، لا يزال القياس الشامل محدودًا. ومع ذلذلك،إن فريق البحث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يقدم الآن جهازًا مفتوح المصدر، وبأسعار معقولة، ومحمول للكشف عن التلوث يمكن أن يوسع قدرات مراقبة جودة الهواء.
يمكن إنتاج هذا الكاشف، المسمى Flatburn ، من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد أو عن طريق طلب أجزاء غير مكلفة. قام الباحثون بمعايرتها واختبارها مقابل آلات متطورة ونشروا جميع المعلومات المتعلقة بها علنًا – كيفية بنائها واستخدامها وتفسير البيانات.
يقول كارلو راتي، مدير مدينة سينسابل سيتي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “الهدف هو أن تكون الجماعات المجتمعية أو المواطنين الأفراد في أي مكان قادرين على قياس تلوث الهواء المحلي، وتحديد مصادره، ومن الناحية المثالية، إنشاء حلقات تغذية مرتدة مع المسؤولين وأصحاب المصلحة لخلق ظروف أكثر نظافة”. مختبر.
يقول سيمون مورا: “لقد قمنا بالعديد من البرامج التجريبية في جميع أنحاء العالم، وقمنا بتحسين مجموعة من النماذج الأولية، مع الأجهزة والبرامج والبروتوكولات، للتأكد من أن البيانات التي نجمعها قوية من وجهة نظر العلوم البيئية”، عالم أبحاث في Senseable City Lab ومؤلف مشارك لورقة منشورة حديثًا توضح بالتفصيل عملية اختبار الماسح الضوئي. يعد جهاز Flatburn جزءًا من مشروع أكبر، يُعرف باسم City Scanner ، يستخدم الأجهزة المحمولة لفهم الحياة الحضرية بشكل أفضل.
يقول آن وانج، الباحث في Senseable City Lab وآخر من المؤلفون المشاركون في الورقة.
نُشرت الورقة مؤخرًا في مجلة Atmospheric Environment .
بالإضافة إلى وانج ومورا وراتي، فإن مؤلفي الدراسة هم: يوكي ماتشيدا ، زميل أبحاث سابق في Senseable City Lab ؛ بريانكا دي سوزا ، الأستاذة المساعدة في التخطيط الحضري والإقليمي في جامعة كولورادو في دنفر. تيفاني دوهل ، باحثة في قسم حماية البيئة في ماساتشوستس وزميلة أبحاث بجامعة تافتس في وقت المشروع؛ نيلاكشي هده، أستاذة بحثية مساعدة في جامعة تافتس ؛ ديورانت، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية بجامعة تافتس ؛ وفابيو دوارتي، عالم الأبحاث الرئيسي في Senseable City Lab.
يعود مفهوم Flatburn في Senseable City Lab إلى حوالي عام 2017، عندما بدأ باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في تصميم نماذج أولية لكاشف التلوث المحمول، ليتم نشره في الأصل على شاحنات القمامة في كامبريدج، ماساتشوستس. الكاشفات تعمل بالبطارية وقابلة لإعادة الشحن، إما من مصادر الطاقة أو من الألواح الشمسية، مع بيانات مخزنة على بطاقة في الجهاز يمكن الوصول إليها عن بُعد.
تضمن الامتداد الحالي لهذا المشروع اختبار الأجهزة في مدينة نيويورك ومنطقة بوسطن، من خلال معرفة كيفية أدائها مقارنةً بأنظمة الكشف عن التلوث التي تعمل بالفعل. في نيويورك، استخدم الباحثون 5 أجهزة كشف لجمع 1.6 مليون نقطة بيانات على مدى أربعة أسابيع في عام 2021، والعمل مع مسؤولي الولاية لمقارنة النتائج. في بوسطن، استخدم الفريق أجهزة استشعار محمولة لتقييم أجهزة فلاتبورن مقابل نظام حديث نشرته جامعة تافتس بالتعاون مع وكالة حكومية.
في كلتا الحالتين، تم إعداد أجهزة الكشف لقياس تركيزات الجسيمات الدقيقة وكذلك ثاني أكسيد النيتروجين على مساحة تبلغ حوالي 10 أمتار. تشير المادة الدقيقة الخاصة إلى الجسيمات الدقيقة التي غالبًا ما ترتبط بالمادة المحترقة، من محطات الطاقة ومحركات الاحتراق الداخلي في السيارات والحرائق، وأكثر من ذلك.
وجد فريق البحث أن أجهزة الكشف المتنقلة قدّرت تراكيزًا أقل إلى حد ما من الجسيمات الدقيقة مقارنة بالأجهزة المستخدمة بالفعل، ولكن مع وجود ارتباط قوي بما فيه الكفاية بحيث يمكن لأجهزة فلاتبورن أن تنتج نتائج موثوقة، مع تعديلات لظروف الطقس وعوامل أخرى.
يقول وانج: “بعد متابعة نشرها لبضعة أشهر، يمكننا القول بثقة أن شاشاتنا منخفضة التكلفة يجب أن تتصرف بنفس الطريقة [مثل أجهزة الكشف القياسية]”. “لدينا رؤية كبيرة، ولكن لا يزال يتعين علينا التأكد من أن البيانات التي نجمعها صالحة ويمكن استخدامها لأغراض تنظيمية وسياساتية ،”
المصدر: scitechdaily
قد يهمك:
