Durante los últimos años de frecuentes e intensas temporadas de incendios forestales, muchas partes de los EE. UU. Han experimentado una calidad de aire peligrosa durante días y días. Al mismo tiempo, han aparecido en el mercado una serie de monitores de calidad del aire de bajo costo que permiten a los consumidorespara verificar los niveles de contaminantes en sus propios hogares y vecindarios. Entonces, los científicos de calidad del aire del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley Berkeley Lab querían saber: ¿son buenos estos monitores de bajo costo?
La respuesta es: sí, hasta cierto punto.
Publicado recientemente en la revista Sensors, su estudio probó cuatro modelos de monitores de calidad del aire de bajo costo durante eventos reales de contaminación de incendios forestales y encontró que sus lecturas de PM2.5, o material particulado por debajo de 2.5 micrones, que se ha relacionado cony problemas cardiovasculares - fueron consistentemente más altos que el monitor de referencia utilizado por las agencias reguladoras; sin embargo, dado que cada monitor tuvo una respuesta relativamente consistente al humo, es posible usar las lecturas para estimar los niveles reales de PM2.5.los investigadores concluyeron que los monitores pueden proporcionar información procesable.
"Comparamos los monitores de bajo costo con uno que utilizan las agencias reguladoras en las estaciones de monitoreo del aire. Resulta que sus correlaciones son fenomenalmente buenas. Cuando uno sube, el otro sube al mismo tiempo, y es proporcional. Eso nos da muchas esperanzas de poder usarlos para obtener información real ", dijo Woody Delp, uno de los autores principales del estudio." Y podría permitirle a alguien saber qué tan bien su nuevo filtro de aire portátil está reduciendo las partículas de humo. Pero desde un punto de vista absoluto, está quedando claro que estos sensores requieren algunos ajustes y verificaciones para usar los números ".
Para el estudio, titulado "Factores de ajuste de humo de incendios forestales para monitores PM2.5 profesionales y de bajo costo con sensores ópticos", Delp y el coautor Brett Singer probaron cuatro monitores de calidad del aire de bajo costo :
Estos dispositivos, que cuestan en el rango de unos pocos cientos de dólares, se compararon con monitores de referencia utilizados por agencias reguladoras e investigadores, que cuestan $ 20,000 o más. También probaron dos monitores que son utilizados por investigadores e higienistas industriales y cuestan enEl rango de $ 5,000 a $ 10,000. Además, los investigadores compararon los datos públicos de los monitores PurpleAir PA-II con las estaciones de monitoreo regulatorias cercanas afectadas por cuatro incendios forestales en 2018.
Calibraciones y factores de ajuste
En el pasado, el monitoreo de la calidad del aire se limitaba a los monitores profesionales de alto precio, lo que los hacía inaccesibles para el uso personal. Los fabricantes recomiendan que los dispositivos se calibren para la fuente de contaminación específica de interés porque los sensores utilizan una técnica de detección ópticaque responde de manera diferente a diferentes fuentes. La contaminación de una barbacoa en el patio trasero o el escape de un automóvil puede diferir en tamaño y densidad de la contaminación de un incendio forestal, y un incendio forestal puede emitir diferentes tipos de partículas que un incendio urbano.
Los monitores de bajo costo usan la misma técnica de detección óptica - estimando las concentraciones de partículas basadas en la dispersión de la luz - pero usan sensores ópticos producidos en masa que no están mecanizados con tanta precisión como los de los dispositivos de grado profesional. En contraste, elLos monitores más caros, los utilizados por las agencias reguladoras, se calibran mediante análisis gravimétrico, que se basa en el peso de las partículas.
Con los monitores de calidad del aire desplegados en Berkeley Lab dentro de un edificio de laboratorio de un solo piso bien ventilado, los investigadores recopilaron datos cuando el Camp Fire ardió en el norte de California en el otoño de 2018. Descubrieron que los cuatro monitores de bajo costo sustancialmenteniveles de PM2.5 sobreinformados, en factores de 1.6 a 2.4 veces más altos que las lecturas en el monitor de referencia regulatorio. Sin embargo, los cambios relativos se correlacionaron bien con los monitores regulatorios y profesionales.
Los investigadores calcularon un factor de ajuste de aproximadamente 0,48 cuando se utilizaron los monitores PurpleAir PA-II al aire libre durante los incendios del complejo Camp, Carr y Mendocino en California y el incendio de Pole Creek en Utah lo que significa que las lecturas deben multiplicarse por 0,48 para estimar elverdadero nivel de PM2.5. Esta corrección está muy cerca de una de las opciones de conversión de datos "LRAPA" que se ofrecen en el sitio web de PurpleAir.
Bueno también para otros contaminantes interiores
En un estudio separado a principios de este año, Delp y Singer, junto con el primer autor Zhiqiang Wang, evaluaron seis monitores de calidad del aire de bajo costo comparando su salida con mediciones de PM2.5 y PM10 de referencia de 21 fuentes residenciales comunes, como freír, asar a la parrilla, calentar palomitas de maíz en el microondas, pasar la aspiradora y quemar velas. El estudio, publicado en la revista Edificación y medio ambiente , fue una actualización de su estudio de 2018.
Encontraron que para la mayoría de las fuentes de contaminación, los monitores de bajo costo rastreados con los profesionales dentro de un factor de dos para PM2.5. Delp dijo que los monitores de consumo "permiten a las personas identificar actividades que emiten partículas finas dentro de sus hogares ypara determinar si operar filtros o simplemente mantener las ventanas cerradas está reduciendo efectivamente la exposición en el interior cuando hay muy mala contaminación del aire en el exterior. Para estos propósitos, funcionan tan bien como monitores de calidad profesional y parecen ser muy confiables ".
"Estamos impresionados y entusiasmados con la utilidad y el rendimiento de estos monitores de calidad del aire que cuestan menos de $ 300", dijo Singer, jefe del Grupo de Medio Ambiente Interior en el Área de Tecnologías Energéticas de Berkeley Lab.
Ambos estudios fueron apoyados por la Oficina de Tecnologías de Construcción del Departamento de Energía y la División de Ambientes Interiores de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU..
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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