Este estudio “propone un sistema integral de monitoreo de la contaminación del aire que utiliza instrumentos tecnológicos avanzados basados en Internet de las cosas (IoT)
Por: Violeta Villar Liste
El sistema permite registrar “variables meteorológicas como la velocidad y la dirección del viento y las precipitaciones, lo que permite un análisis matizado de su correlación con los contaminantes del aire”.
Conocer la calidad real del aire que respira Panamá, y sus efectos en la salud, fue la motivación para el desarrollo de un proyecto que busca mejorar la medición y análisis de los niveles de contaminación mediante el uso de tecnologías como IoT e Inteligencia Artificial
Participan investigadores e investigadoras de la UTP y del Centro de Estudios Multidisciplinarios en Ciencias, Ingeniería y Tecnología AIP (CEMCIT AIP), adscritos a distintos grupos de investigación, especializados en contaminación del aire y tecnologías de prototipado como el de Ingeniería y Sistemas Inteligentes Aplicados a la Sociedad (ITSIAS) de la UTP – Azuero:
Edwin Collado (autor principal y líder del equipo)
Coautores:
Sallelis Calderón
Betzaida Cedeño
Olga De León
Miriam Centella
Antony García
Yessica Sáez
Los resultados de esta propuesta se acaban de publicar en la revista HARDWAREX, bajo el título, Open-source Internet of Things (IoT)-based air pollution monitoring system with protective case for tropical environments ( Sistema de monitoreo de contaminación del aire basado en Internet de las cosas (IoT) de código abierto con carcasa protectora para entornos tropicales).
La investigación fue posible por subvención de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt) y del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) de Panamá.
Ver artículo completo: https://www.hardware-x.com/article/S2468-0672(24)00054-3/fulltext
Justificación
La calidad del aire es un componente vital de la salud.
De manera conceptual el Dr. Edwin Collado, define la calidad del aire como “el estado del ambiente que nos rodea debido a la concentración de contaminantes en la atmósfera. Cuando los niveles de contaminantes como ozono, partículas suspendidas, dióxido de nitrógeno, dióxido de azufre y monóxido de carbono superan ciertos límites, pueden causar problemas de salud, incluyendo enfermedades respiratorias y cardiovasculares”.
Los autores describen en el resumen de la publicación que “en los últimos años, la intensificación de las actividades industriales ha aumentado significativamente la contaminación de los recursos naturales, y la contaminación del aire se ha convertido en una de las principales causas de enfermedades que afectan a los organismos vivos”.
Mediciones precisas y eficientes
Este estudio “propone un sistema integral de monitoreo de la contaminación del aire que utiliza instrumentos tecnológicos avanzados basados en Internet de las cosas (IoT). El objetivo principal del sistema es proporcionar mediciones precisas, rápidas y eficientes, permitiendo exámenes detallados del comportamiento de los contaminantes y facilitando la difusión de datos”.
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El sistema incluye una estación de monitoreo equipada con sensores para medir temperatura ambiente, humedad relativa y concentraciones de contaminantes como monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno (NO2), dióxido de azufre (SO2), partículas en suspensión (PM2.5, PM10) y ozono (O3).
Este sistema permite registrar “variables meteorológicas como la velocidad y la dirección del viento y las precipitaciones, lo que permite un análisis matizado de su correlación con los contaminantes del aire”.
Los datos recopilados, describen, se transmiten a través de Internet y se visualizan en una plataforma fácil de usar a la que se puede acceder desde cualquier dispositivo con acceso a Internet.
“Se validó mediante simulaciones de condiciones extremas una funda protectora, diseñada con el software CAD SolidWorks y fabricada mediante impresión 3D, para garantizar la robustez del sistema en climas tropicales”.
Una de las ventajas es que el sistema, rentable y de bajo consumo energético, “ofrece una solución escalable para monitorear la contaminación del aire, mejorar la comprensión de los comportamientos de los contaminantes y respaldar la gestión ambiental».
De igual modo, puede apoyar la labor del Ministerio de Ambiente de Panamá, Ministerio de Salud, universidad y centros de investigación que son algunos de los organismos responsables de la medición de la calidad del aire.
El Dr. Collado señala que cada institución utiliza equipos diferentes, “que incluyen estaciones de medición equipadas con sensores para varios contaminantes, sistemas de comunicación, equipos tradicionales, entre otros. De igual forma cada institución tiene sus propias actividades de estudios de contaminación, abarcando diferentes escenarios. Algunos hacen estudios puntales y otros buscar realizar un levantamiento nacional de datos”.
El costo de adoptar esta nueva tecnología sería variable, según las características que se deseen, las tecnologías que se implementen y los contaminantes a estudiar, indica el autor.
Mejorar la posición de Panamá como un país carbono negativo
Otra ventaja para el país de esta tecnología incluye “la posibilidad de mantener y mejorar la posición de Panamá como un país carbono negativo, lo que implica una contribución positiva a la mitigación del cambio climático. Además, tener un sistema avanzado de monitoreo de la calidad del aire ayuda a mantener los niveles de contaminación bajos, apoyando la salud pública y el bienestar general”, señaló el Dr. Collado.
Solución patentable
El investigador sostuvo que en este camino de mejorar la medición del aire es posible establecer acuerdos que integren a la UTP, Gobierno y la industria “para el desarrollo e implementación nacional de esta tecnología. Uno de los resultados del proyecto es el análisis de las características patentables del sistema propuesto”.
Destacar que la UTP, a través de su Dirección de Gestión y Transferencia de Conocimiento (DGTC), ha presentado más de 160 solicitudes de patente y recibido 11 patentes, que abarcan diversos sectores como agricultura, energía, mecánica y salud.
Estos resultados fueron expuestos por la Dra. Yessica Sáez, coordinadora de investigación del Centro Regional de Azuero de la UTP, durante la reciente conferencia IEEE TEMSCON.
En su ponencia, próxima a publicarse como artículo científico, la investigadora, quien es coautora en esta investigación sobre un sistema de monitoreo de contaminación del aire basado en Internet de las cosas (IoT), “examina el impacto de la gestión de la transferencia de tecnología en la Universidad Tecnológica de Panamá (UTP) de 2016 a 2023. La UTP, a través de su Dirección de Gestión y Transferencia de Conocimiento (DGTC), ha implementado estrategias estructuradas para cerrar la brecha entre la investigación académica y la industrial”.
Estos resultados destacan que “las colaboraciones exitosas han dado lugar a aplicaciones del mundo real, incluidas innovaciones que abordan los desafíos de la COVID-19 y tecnologías de energía renovable”.
Esta ruta trazada por la Oficina de Transferencia de Tecnología (TTO) de la UTP facilita “la colaboración entre la academia, la industria y el gobierno” y “ha creado una cultura de innovación que impulsa el desarrollo social y la prosperidad en Panamá”, con propuestas como esta nueva tecnología.
Mejor vida para la comunidad
La tecnología, afirma el Dr. Collado, desempeña un papel crucial en la mejora de la calidad de vida al proporcionar herramientas para monitorear y controlar la contaminación ambiental.
“En el caso de la UTP y sus investigadores, el desarrollo de sistemas avanzados de monitoreo de la calidad del aire no solo apoya la investigación académica y científica, sino que también tiene un impacto social significativo al contribuir a la salud pública y la conservación del medio ambiente. Este tipo de proyectos demuestra cómo la investigación y la tecnología pueden trabajar juntas para abordar problemas ambientales críticos y mejorar la vida de las comunidades”.
Por: Violeta Villar Liste | [email protected]
