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Como um novo sistema de drones e sensores de baixo custo pode proteger as comunidades da poluição atmosférica

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Como um novo sistema de drones e sensores de baixo custo pode proteger as comunidades da poluição atmosférica

As nuvens caem baixas no céu enquanto o anoitecer se aproxima do Vale Pajaro. Campos de morangos se estendem até onde a vista alcança, captando os últimos raios âmbar do dia. Ao longe, as pilhas gêmeas da Usina Elétrica Moss Landing ficam entre as fábricas, lançando nuvens de fumaça no ar.

Na parede externa de uma casa em Castroville, um sensor recém-instalado brilha em verde com uma mensagem importante: é seguro sair de casa. Para Maribel Martínez, trabalhadora rural e mãe que mora aqui, a informação é crucial. Dois dos seus filhos têm asma e saber quando é perigoso respirar o ar é importante para proteger a sua saúde.

“Sempre digo a eles para verificarem o monitor antes de sair”, disse ela. “Eles sabem que se o monitor estiver vermelho não saímos. Fechamos as portas e fechamos as janelas.”

O sensor de Martínez é um dos vários instalados recentemente para monitorar a poluição do ar no Vale Pajaro por cientistas da UC Santa Cruz. O trabalho faz parte de um projeto de investigação mais amplo que utiliza voos de drones e novas tecnologias de monitorização para compreender melhor quando e onde os trabalhadores agrícolas estão mais severamente expostos à poluição atmosférica.

Trabalhadores agrícolas como Martinez enfrentam calor extremo, exposição a pesticidas e poluição do ar. Para evitar as horas mais quentes do dia, começam cedo, saindo para o campo de madrugada, quando está mais fresco. Mas evitar o sobreaquecimento face ao aumento das temperaturas também expõe os trabalhadores agrícolas a níveis mais elevados de poluição atmosférica.

“As pessoas que menos contribuem para as alterações climáticas são as que suportam a maior parte do peso”, disse o professor da UC Santa Cruz, Javier González-Rocha.

As comunidades no Vale Pajaro enfrentam poluentes, incluindo partículas microscópicas chamadas PM2,5 e ozônio troposférico. PM2.5, que vem de fontes como fumaça de incêndios florestais e escapamentos de veículos, pode penetrar profundamente nos pulmões e entrar na corrente sanguínea, desencadeando asma e agravando doenças cardíacas.

O ozônio troposférico se forma como resultado de interações entre emissões veiculares e industriais e compostos orgânicos voláteis, produtos químicos no ar que vêm de diversas fontes, incluindo pesticidas. Pode danificar as vias respiratórias quando inalado.

Utilizando drones para medir os níveis de poluição em diferentes altitudes, Javier González-Rocha encontrou um padrão preocupante. Durante o amanhecer e o anoitecer, horários nobres de trabalho para os trabalhadores agrícolas que evitam o calor, as temperaturas mais frias permitem que nuvens de poluentes desçam. O resultado: os níveis de poluição ao nível do solo são mais elevados.

“Começar a trabalhar mais cedo é uma solução imperfeita. Está a retirar o trabalhador de um risco, mas está a expô-lo a outro”, disse González-Rocha, que lidera um projeto na UCSC para colmatar lacunas de monitorização do ar diretamente a sul de Santa Cruz.

De volta a Castroville, ele aponta para uma escola secundária onde os alunos jogam futebol. Uma névoa cada vez menor de poluição só pode ser vista sob o brilho das luzes do estádio.

Para González-Rocha, a obra tem um significado pessoal. Filho de trabalhadores agrícolas imigrantes, cresceu brincando nos campos do Vale do Pajaro enquanto seus pais trabalhavam. Essa educação o inspirou a usar seu doutorado. em engenharia aeroespacial para pesquisar e melhorar o monitoramento da poluição do ar para comunidades de trabalhadores rurais.

Sensores instalados pela equipe da UCSC, como o da casa de Martinez, ajudam os moradores a saber quando os níveis de poluição estão altos. Mas antes de González-Rocha e os seus colegas começarem a instalá-los, havia uma grande lacuna de monitorização no Vale Pajaro, em comparação com cidades vizinhas mais ricas como Santa Cruz e Monterey.

Para colmatar essa lacuna, González-Rocha fez parceria com Adrian Ayala, um defensor da comunidade local e antigo presidente do conselho do Distrito Escolar Unificado do Norte de Monterey, para alcançar famílias no vale e oferecer a instalação de sensores. Eles marcaram uma reunião com membros da comunidade para explicar como os sensores funcionavam e por que era importante medir a poluição.

Seus esforços foram recebidos com hesitação por parte de algumas famílias – a instalação de sensores exigia que Ayala entrasse nas casas para instalação, e algumas famílias tinham preocupações com a privacidade em relação ao fornecimento de dados aos sensores.

Mas lenta e seguramente, os membros da comunidade mudaram de idéia. Ayala garantiu às famílias que nenhuma informação pessoal seria coletada e que os monitores do ar ajudariam a detectar a poluição na área. Desde abril, ele instalou sete sensores na região e planeja mais.

Ayala enfatizou a importância não apenas de fornecer sensores, mas também de educar as famílias sobre como usá-los.

“O objetivo é também capacitá-los para que esse projeto não termine aqui. Eles aprendem e daqui em diante podem começar a instalar sensores”, disse.

Mas as dificuldades ainda existem. Os monitores instalados até agora são sensores PurpleAir, marca proprietária que requer Wi-Fi e fonte de energia para funcionar.

“Muitas pessoas aqui não têm Wi-Fi”, disse Martínez. “Estava perto de descontinuar minha internet. É muito caro.” Sem conexão Wi-Fi, os monitores PurpleAir não conseguem transmitir dados.

Assim, González-Rocha e uma equipe de estudantes de graduação da UCSC estão desenvolvendo novos sensores de baixo custo que não precisam de Wi-Fi para funcionar.

Os novos sensores usam rádio de longo alcance para enviar os dados gravados para um nó receptor central. Assim que esse nó, a única parte do sistema que precisa de Wi-Fi, receber os dados, ele poderá transmiti-los de volta para a equipe.

Os sensores também vêm equipados com painéis solares, o que significa que não precisam estar conectados e podem ser colocados em qualquer lugar, como no meio de um campo. González-Rocha e Ayala esperam começar a instalar monitores versáteis e de baixo custo no próximo ano.

“A questão era como chegar a uma solução que colocasse o usuário no centro, porque se criarmos uma ferramenta sofisticada, mas ela não for compatível com o usuário, falharemos”, disse González-Rocha.

Para ajudar as comunidades a compreender melhor a poluição atmosférica e a aceder aos dados, a equipa de Javier fez parceria com a Regeneración, uma organização sem fins lucrativos que promove a acção climática comunitária no Vale Pajaro. A organização sem fins lucrativos organizou grupos focais e sessões de escuta para entender melhor quais são os desafios que os residentes enfrentam na compreensão dos dados de poluição do ar.

Esta divulgação é crucial, disse Eloy Ortiz, gerente de projetos especiais da Regeneración. “Muitas dessas pessoas estão em modo de sobrevivência”, disse ele. “Eles estão pensando em como pagar o aluguel, em como colocar comida na mesa. Eles não estão necessariamente pensando na qualidade do ar.”

Para Martínez, o trabalho já está impactando, dando tranquilidade a ela e aos filhos. “Para nós, é importante porque há muita coisa que não sabemos”, disse ela. “Mas agora estamos falando sobre a qualidade do ar e estamos cuidando um pouco mais da nossa saúde.”

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