La prevención de los efectos de los contaminantes sobre la población y el ecosistema comienza se basa en vigilar la presencia de dichas sustancias nocivas y su nivel de concentración en la atmósfera. La evaluación de la calidad del aire se realiza con múltiples herramientas, como las instaladas en la red de estaciones fijas de medición en las ciudades. La tecnología de drones y los avances informáticos han permitido realizar monitorizaciones de la contaminación cada vez más complejas y ampliar la frecuencia de las mediciones.
Además de la emisión de contaminantes, el nivel de calidad del aire depende de factores muy complicados de estudiar y predecir. Entre las variables que afectan a la contaminación figura el patrón de dispersión de las sustancias liberadas a la atmósfera. Dichas sustancias son transportadas por las masas de aire presentes en la zona inferior de la troposfera, se dispersan y reaccionan químicamente entre sí dando lugar a contaminantes secundarios, como el ozono (O3 ), y una parte del material particulado (PM) que puede depositarse sobre el terreno.
Principales instrumentos de medición de la calidad del aire
La nueva generación de instrumentos de medición de la calidad del aire en interior y exteriores, basados en sensores de diversa índole, resultan fáciles de usar y asequibles de adquirir. El abaratamiento de los dispositivos y su versatilidad ha contribuido a popularizar su utilización por parte de de ciudadanos o asociaciones, además de los habituales usuarios técnicos e investigadores.
Ahora es posible realizar mediciones, con dispositivos pequeños y embarcados en drones, que hasta hace poco tiempo resultaban prohibitivas por los costes (uso de aeronaves) y la complejidad de uso de las herramientas de medición.
La utilización más común de los drones que miden la calidad del aire consiste en la monitorizar la contaminación producida por el tráfico rodado. Los coches emiten una mezcla de óxido de nitrógeno, que con la luz solar produce ozono como contaminante secundario y viaja largas distancias afectando zonas lejanas de la fuente de emisión. Además, los coches con motor de combustión interna también generan partículas de polvo y humo en suspensión.
La medición del ozono se realiza mediante dos tecnologías de sensores:
- Medida electroquímica en célula líquida. Tecnología usada en aeronaves y estaciones de vigilancia en la superficie.
- Medida en el ultravioleta. Tecnología usada en globos de observación.
Cada sistema ofrece pros y contras a la hora de instalarlo en un dron: los sensores de medida electroquímica pesan sobre 200 gramos, aunque exigen un proceso previo de calibración antes de cada uso. Los sensores de medida ultravioleta pesan unos 2 kg y necesitan alimentación continua de 12 V, una carga de pago un tanto excesiva para un pequeño dron.
Los dispositivos más comunes instalados en los drones son los electro químicos, más pequeños y ligeros, que miden la concentración de gases en la atmósfera y permiten largos vuelos y la medición de grandes volúmenes de aire.
Estos sensores de nueva generación disponen de una membrana porosa que permite al gas que se está midiendo ingresar al interior. El gas reacciona con unos electrodos y la variación de la señal eléctrica, generada entre el ánodo y el cátodo, es proporcional a la concentración del gas y determina el valor de la medición.
El dron debe configurarse para medir un determinado tipo de gas y la precisión de la medida puede alterarse en caso de presencia de sustancias diferentes a las que están calibrados los sensores. No obstante, aunque la precisión no llega a la de una estación tradicional, la versatilidad de los drones aporta la posibilidad de realizar mediciones continuas de la presencia de contaminantes atmosféricos en los puntos donde haga falta, inaccesibles para otros sistemas y lejos de la red de estaciones fijas.