În 2016, Patrula Aeriană de Porumbei a Londrei s-a ridicat la cer, ciripind informații geolocalizate prin mici senzori cu conexiune la internet pe care-i aveau prinși pe spate. În timp ce porumbeii fâlfâiau prin oraș, ecologismul lor a atins o coardă sensibilă și a devenit viral pe social media. Acești vajnici protectori ai spațiului public chemau londonezii să ia măsuri în ceea ce privește proasta gestiune a probabil celui mai important bun public: aerul curat.
Expunerea îndelungată la aer poluat e corelată cu boli cronice de plămâni și inimă, afecțiuni cognitive, o greutate redusă la naștere și capacitate pulmonară scăzută la copii. Important, zonele cu rate ridicate de COVID-19 par să aibă și un aer mult mai poluat, iar noi cercetări sugerează că expunerea pe termen lung la un aer poluat poate fi o precondiție fatală pentru cei infectați cu SARS-CoV-2.
Ca un economist de mediu care studiază poluarea aerului, mă gândesc mai des decât alții la Patrula de Porumbei londonezi. Ghiozdănașele lor drăguțe erau, și încă sunt, unul dintre cele mai deștepte moduri pe care le-am văzut vreodată de a sensibiliza publicul la problematica poluării aerului. Apariția de senzori foarte preciși la prețuri accesibile ne permite să ne reimaginăm viitorul cu un control democratizat al poluării aerului.
Patru ani după ce porumbeii au decolat pentru prima oară, mă întreb dacă și când vom purta și noi senzori de poluare și cum ar putea să arate un viitor apropiat în care monitorizarea personală a aerului va fi larg răspândită.
Înainte să-mi încep studiile, obișnuiam să asociez poluarea aerului cu imaginile cerurilor opace de la Jocurile Olimpice din Beijing, în 2008. Credeam că poluarea serioasă a aerului e o îngrijorare foarte îndepărtată – la cel puțin o emisferă distanță. Dar asta s-a dovedit a fi o percepție greșită.
Daunele pe care le provoacă aerul poluat în 432 de orașe europene sunt estimate la costuri de peste 166 de miliarde de € pe an, adică vreo 1250€ pe cap de locuitor. În fiecare an.
În România, Bulgaria și Polonia, costurile sociale ale aerului poluat sunt mari, pentru că daunele ating aproape 10% din veniturile medii ale unui locuitor. Cu excepția Londrei (11,38 miliarde de euro), la nivel european bucureștenii plătesc cel mai mult pentru aerul poluat (6,35 de miliarde/an).
Mare parte din costurile sociale ale poluării aerului sunt legate de sănătate: mortalitate și morbiditate crescute.
Poluarea cauzează anual aproape 400.000 de morți premature în Uniunea Europeană și peste 7 milioane global, potrivit Agenției Europene de Mediu și Organizației Mondiale a Sănătății (OMS). Unu din oricare 10 decese poate fi corelat cu calitatea scăzută a aerului.
Tot mai des, economiștii descoperă dovezi care arată că poluarea afectează direct și economiile noastre. Se estimează că morțile premature cauzate de pulberi în suspensie costă Germania 132 de miliarde de euro anual – aproape 5% din PIB-ul țării. Mai mult, în zilele în care calitatea aerului e mai scăzută, mai mulți muncitori și studenți absentează, rata criminalității crește, iar agenții de bursă au profituri mai mici.
Curățarea aerului pe care-l respirăm ar rezulta în câștiguri masive economice și de sănătate publică. Și ar putea ajuta mai ales comunitățile dezavantajate socio-economic care au suferit cel mai mult din cauza poluării grave a aerului.
Ce este poluarea și de unde vine
În concentrații mici, poluarea tinde să fie invizibilă și doar uneori are miros. Dar ce este și de unde vine? Pentru o inițiere rapidă pe diversele tipuri de poluare de aer și sursele lor, recomand acest material de la OMS.
În acest articol mă voi concentra în primul rând pe particulele în suspensie, așa numitele PM-uri, care sunt o clasă generală de poluanți ai aerului, formată din toate particulele din aer, naturale sau generate de om, mai mici de un anume diametru.
PM10 are un diametru de 10µm sau mai puțini (de 100 de ori mai mic decât cel al unui fir de păr), PM2,5 nu e mai mare de 2.5µm și PM1 e mai mic de 1µm (adică cel mult de 10 ori mai mare decât noul coronavirus).
În general, cu cât particulele sunt mai mici, cu atât sunt mai periculoase.
Particulele mai fine pot intra în sânge prin plămâni. Acești pulberi provin din nenumărate surse, inclusiv motoare cu combustie internă, încălzire prin centrale de apartament și sisteme de energie sau activități industriale.
Din păcate, multe orașe din lume au o calitate scăzută a aerului, iar curățarea lui e o problemă enormă de coordonare.
Afacerile și indivizii nu obișnuiesc să ia în calcul costurile sociale ale poluării pe care o produc. Ca să corecteze acest eșec, națiunile industrializate au introdus reglementări pe parcursul secolului 20, începând cu Clean Air Act (Hotărârile pentru Aer Curat) din Marea Britanie (1956) și Statele Unite (1963).
Agenții de protecție a mediului împuternicite de guverne au monitorizat aerul și au pus în aplicare reglementări care au presat cetățenii și industriile să ia în calcul și costurile sociale ale emisiilor lor. Iar aceste politici au funcționat – ele au îmbunătățit drastic calitatea aerului la nivel local. Regiuni ca Valea Rurh-ului din Germania și Centura de Producție Ohio-Pennsylvania din nord-estul american unde locuitorii nu mai suferă de episoade de smog ucigaș ca în secolul trecut.
Post-industrializarea a adus noi provocări. Instituțiile publice care au salvat orașe de cețurile de poluare sunt slab echipate pentru problemele contemporane de poluare a aerului.
Transportatorii și producătorii auto își modifică mașinile cu software ilegal ca să înșele reglementările de emisii diesel. Peste 23 de țări UE – inclusiv România – n-au reușit să scadă emisiile de dioxid de azot și particule în suspensie sub limitele normate. În plus, rețelele de monitorizare staționară construite pentru urmărirea poluării subestimează cu mult variațiile spațiale de poluare a aerului.
Rețeaua națională guvernamentală de monitorizare a calității aerului – calitateaer.ro, este un serviciu oferit de Ministerul Mediului și Autoritatea Națională de Protecție a Mediului disponibil începând cu anul 2017 (platforma oferă date colectate începând cu anul 2007).
Și ca să fie și mai rău, agențiile de protecție a mediului se confruntă cu presiuni simultane atât de la guvernanți, cât și de la comunități.
În Statele Unite, președintele Trump a măcelărit Agenția de Protecție a Mediului și a dat înapoi reglementările privitoare la poluare, în beneficiul intereselor industriale.
În mod asemănător, președintele Bolsonaro din Brazilia respinge controlul poluării în favoarea dereglementării.
Sunt și comunități care răspund. Pare că acestea sunt de două ori sceptice – față de autoritățile de reglementare și cele legislative, pe care le suspectează că sunt în solda industriei mari. În Germania, grupul non-profit Deutsche Umwelthilfe a deschis mai multe procese în instanță împotriva orașelor care nu au respectat standardele de calitate a aerului impuse de Uniunea Europeană.
Aceștia monitorizează independent emisiile vehiculelor ca să prindă producătorii de mașini care manipulează emisiile, scurtcircuitând traseele tradiționale ale canalelor de reglementare.
Grupuri de mediu comunitare luptă pentru închiderea unor uzine industriale în Los Angeles, sudul Franței și în zeci de alte orașe cu poluare a aerului excesivă, unde factorii de decizie, industria și autoritățile de reglementare au dezamăgit cetățenii.
În România există o rețea comunitară națională care se luptă pentru un aer mai curat – Oxigen pentru România – și rețele de monitorizare a calității aerului, precum aerlive.ro. Vom publica în curând un material despre acestea, tot în cadrul explorării Orașul de mâine.
Efortul de democratizare a informațiilor despre poluarea aerului
Viitorul monitorizării omniprezente a aerului e deja aici – zeci de mii de oameni și-au cumpărat senzori de aer low-cost și au intrat în rețele de monitorizare precum PurpleAir, Luftdaten și Airly.
Oamenii își montează pe pervaze senzori de mărimea unui cuib de pasăre și încarcă în timp real prin WiFi datele colectate despre particulele din aer.
În ultimii cinci ani, aceste rețele au crescut rapid și au alimentat cererea urbană pentru informații mai bune despre poluarea aerului. Fiecare a apărut ca un amestec unic de spirit antreprenorial și activism de mediu la firul ierbii, într-un context de poluare propriu.
Susține poveștile care ne ajută să înțelegem lumea în care trăim
Nu știm dacă vom mai exista în 2021. Însă până atunci facem tot ce putem ca să-ți aducem poveștile în care credem, poveștile de care avem nevoie ca să mergem mai departe.
În acest moment, avem o echipă minusculă care operează cu 3.000€/lună. Ca să avem o redacție funcțională și sustenabilă, ne-ar trebui cel puțin 10.000€/lună. În cel mai bun moment al nostru, bugetul a fost de 8.500€/lună.
Munca noastră a fost fondată și este susținută financiar exclusiv prin contribuția ta și a altor cititori, pentru că am vrut să demonstrăm că un asemenea model poate funcționa și în România. Însă e extrem de greu, așa cum ne așteptam. Poți să ne susții explorările prin această lume mereu în schimbare începând cu doar 3€/lună.
Îți mulțumim că faci parte din comunitatea Inclusiv
Nu știm dacă vom mai exista în 2021. Însă până atunci, facem tot ce putem ca să-ți aducem poveștile în care credem, poveștile de care avem nevoie ca să mergem mai departe.
În acest moment, avem o echipă minusculă care operează cu 3.000€/lună. Ca să avem o redacție funcțională și sustenabilă, ne-ar trebui cel puțin 10.000€/lună. În cel mai bun moment al nostru, bugetul a fost de 8.500€/lună.
Munca noastră a fost fondată și este susținută financiar exclusiv prin contribuția ta și a altor cititori, pentru că am vrut să demonstrăm că un asemenea model poate funcționa și în România. Însă e extrem de greu, așa cum ne așteptam. Poți să ne susții explorările prin această lume mereu în schimbare invitându-i pe prietenii tăi să devină membri, începând cu doar 2€/lună.
Adrian Dybwad, fondatorul PurpleAir și inginer electrician, și-a construit primele prototipuri de senzor în 2015 ca să monitorizeze valurile de praf de la o carieră din apropierea casei lui, în sud-vestul Statelor Unite. Primele iterații i-au captivat prietenii și cunoștințele afectate de poluarea aerului. În scurt timp, se năștea o afacere.
Cea mai nouă versiune a lui Dwybad, PurpleAir II, costă 250 de dolari și e făcută cu senzori chinezești ieftini și foarte preciși care detectează PM10/PM2.5/PM1 (dezvoltați inițial pentru sisteme de aer condiționat).
În 2020, cu peste 3.300 de senzori instalați în statele California, Oregon și Washington, rețeaua oferă în timp real informații cruciale de înaltă rezoluție celor aflați în risc din cauza incendiilor de vegetație distructive și a fumului nociv pe care-l produc.
În 2018 am călătorit în Stuttgart, Germania, unde am asistat la una dintre întâlnirile lunare ale companiei Luftdaten (n.e. DateAer, în traducere brută), într-o bibliotecă din oraș. Am fost imediat impresionat de popularitatea companiei și de modelul descentralizat de luare a deciziilor.
Între cei peste 20 de participanți erau nativi digitali, pensionari, programatori, studenți, activiști politici, entuziaști ai ciclismului și pasionați de știință. Organizația e condusă de voluntari, e înregistrată ca non-profit și strânge bani printr-o platformă de crowdfunding de genul Kickstarter.
Luftdaten a apărut inițial într-un hackerspace din Stuttgart, oraș binecunoscut pentru mașinile sale rapide și industria mare, dar faimos și pentru cea mai proastă calitate a aerului din Germania.
Kitul lor de senzori DIY este cel mai ieftin de pe piață – o instalație de 25€ formată dintr-un micro-computer Arduino, alt senzor chinezesc de particule, un senzor de temperatură și umiditate, o îmbinare din PVC și un încărcător de perete USB.
Abordarea de jos în sus a Luftaden s-a întâlnit și cu un avânt politic la sfârșitul lui 2015, când scandalul emisiilor Volkswagen a scuturat încrederea publicului în industria auto și instituțiile de reglementare. Doi dintre membri fondatori ai Luftdaten s-au plimbat pe la târguri de știință, ateliere și conferințe din toată Germania ca să răspândească prin comunități senzorii de poluare ca o pereche modernă de Johnny Appleseed.
Astăzi, peste 5.500 de germani își publică măsurătorile de PM pe harta online Luftdaten, cu alți 6.000 de oameni care-și încarcă datele din peste 70 de țări din toată lumea.
O abordare diferită vine de la start-up-ul polonez Airly, fondat de ingineri pregătiți la Universitatea de Științe și Tehnologie din Cracovia, centrul economic al regiunii Małopolska, puternic industrializată și înecată în smog.
Airly oferă practic un serviciu de monitorizare a aerului. O taxă inițială de 100€ acoperă instalarea unui senzor de calitate a aerului care poate măsura nivelurile de dioxid de azot, ozon, dioxid de sulf, monoxid de carbon și PM.
Totuși, funcționarea senzorului mai costă și ea o plată lunară. Împreună cu abilitatea aparatului de a trimite date prin rețeaua de telefonie mobilă, acest plan de afacere pune Airly într-o poziție unică de furnizor de rețele întregi de senzori către administrațiile locale.
Poate asta e o recunoaștere tacită a faptului că rezolvarea problemei de poluare are nevoie de acțiune colectivă, nu doar de consumerism de mediu.
Mulțumim că ne citești.
Abonează-te la newsletter.
Mai recent, două start-up-uri pioniere au împins limitele frontierelor tehnice ale monitorizării personale a aerului prin vânzarea de senzori portabili, conectați la smartphone, la un cost de mai puțin de 200€.
Plume Labs și Atmotube au creat aceste aparate de mărimea unui iPod ca gadget-uri pe care trebuie să le ai ca client cu conștiință de mediu. Aplicațiile care vin la pachet cu instrumentul mapează expunerea zilnică la poluare, și îți arată unde și când poluarea va fi mai nasoală.
Speranța e că aceste informații personale despre poluare îi vor ajuta pe utilizatori să evite zonele poluate, să învețe despre sursele poluării și să ajute la conștientizarea problemei printre prieteni și cunoștințe. Până acum, datele colectate în acest fel rămân însă private, spre deosebire de senzorii PurpleAir, Luftdaten și Airly, ale căror informații sunt împărtășite cu publicul.
Poate că aceste inițiative pot genera suficient zgomot social și politic ca ambasadori ai unui viitor în care mult mai mulți dintre noi vom folosi senzori mobili ieftini pentru monitorizarea calității aerului.
Activism de mediu sau guvernanță verde?
Cei cu tendințe utopice visează la un oraș cu vehicule electrificate și producție sustenabilă de energie. O conștientizare la scară largă a poluării aerului ar putea să ne apropie de acest viitor în care poluarea aerului devine un gând secundar.
Dacă extrapolăm tendințele actuale în viitor, monitorizarea personală a poluării aerului ar putea deveni omniprezentă în orașul de mâine. Cetățeni, cercetători și decidenți politici vor avea nevoie de date mai bune ca să argumenteze politic nevoia de ceruri curate.
Dar poate acest tip de monitorizare individuală să câștige sprijin în societate și să ne ajute să abordăm problema poluării urbane?
O analiză pragmatică trasează câteva traiectorii posibile pentru această tehnologie.
În primul rând, nu e clar cum vor răspunde chiar cetățenii la folosirea de asemenea senzori. Una dintre promisiunile tehnologiei pe care le-am menționat mai devreme e că informațiile personale despre poluare vor motiva schimbări de comportament – de exemplu, un alergător își va schimba traseul pe o rută mai puțin poluată sau, poate, își va amâna alergarea pentru o oră a zilei în care sunt mai puține mașini pe drum. Un studiu recent din Marea Britanie ne oferă date surprinzătoare despre acest tip de răspuns comportamental.
Cercetătorii au dat senzori mobili de poluare unor părinți cu școlari și i-au rugat să-și însoțească odraslele la școală. Pentru mulți părinți, senzorii au dezvăluit niveluri ridicate de poluare pe drumul spre școală – niveluri care s-au dovedit a fi în mare imposibil de evitat, zi după zi, indiferent dacă o luau pe drumuri principale sau secundare. Orice ar fi făcut, părea că nu au cum să păcălească poluarea, iar asta i-a făcut mai alarmați, le-a indus stări emoționale negative – o lipsă de control asupra mediului și imposibilitatea de a scăpa de poluare – psihologii o numesc anxietate de mediu.
Termenul câștigă atenție pe măsură ce efectele altor crize de mediu asupra sănătății mintale cresc – precum dezastrul climatic și pierderea catastrofală a biodiversității. Merită amintit că acesta este un studiu prematur pe o anumită platformă de senzori de monitorizare. Totuși, e important de văzut dacă datele despre poluare paralizează acțiunea ecologică, dacă cetățenii vor supracompensa cu comportamente exagerat de precaute sau dacă din aceste anxietăți se vor naște organizații politice.
O a doua dimensiune a monitorizării personale a calității aerului este măsura în care cetățenii și decidenții vor folosi pe bune datele colectate ca să îmbunătățească formele de control al poluării.
Senzorii de poluare low-cost au potențialul de a revoluționa înțelegerea noastră despre poluarea aerului. Cu o fracțiune din prețul monitoarelor guvernamentale, monitorizarea personală poate îmbogăți rețelele de control ale poluării la o rezoluție spațio-temporală extraordinară. Asta ar putea fi deosebit de important în mediul urban, unde nivelurile de poluare a aerului pot fi de opt ori mai mari într-o parte a orașului decât în alta.
Atenția a fost atrasă și asupra așa numitelor canioane urbane – străzi cu clădiri înalte, continue, pe ambele părți, care captează poluarea de la mașini. Cu siguranță știm prea puține acum despre punctele fierbinți de poluare și sanctuarele din orașele în care trăim.
Cu toate astea, în ciuda progresului tehnic în monitorizarea low-cost, este posibil ca tehnologiile de senzori accesibile să nu fie încă remediul.
Citirile de poluare de la aceste dispozitive suferă de părtiniri și lipsuri în condiții de teren. Mai mult, comportamentul observatorilor privați ar putea distorsiona citirea datelor și picta o imagine radical diferită de cea care există cu adevărat. De exemplu, e mai puțin probabil ca cetățenii să monitorizeze în zile ploioase, când poluarea este mai scăzută. Abilitatea lor de a monitoriza este condiționată și de posibilitatea de a merge prin peisajele urbane din împrejurimi.
Exhaustivitatea datelor poate depinde și de cine cumpără aceste dispozitive. Dacă alte bunuri de mediu (ca mașinile hibrid sau panourile solare) sunt un indicator, e probabil ca monitorii cetățenești să aibă venituri mari și educație superioară. Asta ar putea distorsiona ce cartiere au informații precise, pe baza cărora se pot lua măsuri și exacerba astfel inegalitățile de poluare deja existente.
Guvernele ar putea ezita din motive legale să introducă datele de la cetățeni în procesele de reglementare. Citirile de la senzori personali ar putea, de exemplu, să conducă la creșterea greșelilor de reglementare dacă citiri nereprezentative sunt folosite greșit ca să impună reglementări de mediu, negând poate astfel avantajele implementării unor asemenea măsuri din capul locului.
Într-o evoluție recentă, Agenția de Protecție a Mediului din SUA a introdus un strat de date de la PurpleAir în Harta de Foc și Fum care informează cetățenii despre incendiile din apropiere și nivelul fumului din exterior. Monitoarele PurpleAir sunt capabile să ofere informații proaspete mai bine localizate și mai des decât stațiile guvernamentale. Însă site-ul Agenției atenționează clar despre limitările monitorizării:
Acesta este un senzor low-cost ale cărui performanțe, amplasament și mentenanță nu sunt cunoscute.
Datele din dispozitivele de monitorizare permanente sunt de calitate mai ridicată decât cele de la senzori low-cost.
Procesarea datelor include proiecții de control al calității, calculul mediei în fiecare oră și aplicarea factorului de corecție APE și a algoritmului NowCast… APE, USFS sau Guvernul SUA nu pot fi trase la răspundere pentru orice daune cauzate de folosirea autorizată sau neautorizată a informațiilor.
Utilizatorii datelor sunt avertizați să ia în considerare cu grijă natura provizorie a informației înainte s-o folosească pentru decizii care vizează siguranța personală sau publică sau conducerea de afaceri care implică consecințe monetare sau operaționale substanțiale.
Calibrarea cu monitoarele guvernamentale, algoritmi de învățare automată și alte soluții tehnice vor îmbunătăți probabil calitatea datelor colectate de cetățeni în anii care urmează, dar s-ar putea să nu rezolve potențialele probleme legale privind implicarea persoanelor private în procesul de colectare a datelor.
Dacă monitorizarea personală a calității aerului va fi larg răspândită în orașul de mâine, va lua cel mai probabil una dintre cele două forme:
- Fie va rămâne în tărâmul activismului de mediu, recunoscând că datele sale nu pot fi folosite pentru reglementare, ci mai degrabă pentru generarea unei perspective utile și formarea presiunii democratice pe autoritățile de reglementare, afaceri și decidenți.
- Sau va fi adoptat de aceștia din urmă în cadrul proceselor formale de guvernanță a aerului în condiții de protocoale de monitorizare standardizată și praguri de precizie a senzorilor.
S-ar putea ca fenomenul să atingă stadiul din urmă doar după o perioadă prelungită în prima etapă.
Pe drumul către echilibru, monitorizarea personală a calității aerului va trebui să se descurce cu propria sustenabilitate (senzorii au o durată de viață de sub cinci ani) și consecințele sale în ceea ce privește justiția în probleme de mediu.
Poate că prin natura accesibilității, monitorizarea personală va evolua rapid. Cetățenii vor trebui să investească repetat în senzori noi ca să-i înlocuiască pe cei vechi, permițându-le să măsoare poluanți noi cu precizie tot mai mare. În acest caz, monitorizarea calității aerului trece testul viitorului. Ce învățăm astăzi despre fenomen ar putea fi o privire în viitorul nostru de mâine.
Autorul
Alexander Dangel
Au contribuit
- Mulțumesc Claire Aichholzer, Alex Klopp, Philipp Bauer, Alec Bălășescu, și Ștefan Mako pentru că ați citit versiuni ale acestui articol.
- Wanda Hutira - ilustrație de copertă
- Ștefan Mako - editor & traducere
- Ruxandra Pătrașcu-Maian - corectură
