En la comuna de Chillán existen dos puntos de monitoreo de la calidad del aire. Uno ubicado en INIA en la Av. Vicente Méndez y que mide material particulado 10; el otro, en Av. Argentina con Purén, que mide material particulado 2,5.

En base a estos dos puntos de monitoreo, se definen las alertas ambientales por calidad del aire para toda la ciudad, las que se gatillan cuando los niveles de material particulado de dichas estaciones alcanzan niveles dañinos para la salud. Así, estas alertas afectan indistintamente a todos los sectores de la ciudad, independientemente de sus niveles de contaminación.

Esto implica que los sectores residenciales más densamente poblados, donde se concentran las fuentes de emisión por la calefacción a leña y que, además, se encuentran en zonas con elevaciones distintas a las de las estaciones de monitoreo, alcancen niveles de contaminación peligrosos para la salud antes que las estaciones de referencia lo detecten.

¿Qué pasaría si personas comunes y corrientes elegidas al azar por el municipio pudieran tener un sensor en sus casas y así abarcar distintos sectores de la comuna de Chillán?

Una pregunta cómo esta guió la investigación del estudiante de Ingeniería Ambiental de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad de Concepción, Pablo Velásquez Cisterna quien, junto a su profesor tutor, Dr. Christian Correa Farías desarrollaron un sistema de monitoreo basado en Internet que mide, además de la cantidad de material particulado en el aire, variables como temperatura, humedad del aire, contaminación acústica, radiación UV, entre otros.

Sistema de Monitoreo Ambiental

“Tengo la mentalidad de que los cambios parten de uno mismo, que frente a los problemas hay que ser proactivo, en definitiva, hay que proponer soluciones, hacer cosas para resolverlos y no esperar que la soluciones vengan desde las autoridades, entonces es mejor mostrar con hechos que frente a problemas como la contaminación ambiental nosotros, junto a la comunidad, podemos iniciar el cambio y no esperar un plan de descontaminación, que como en el caso de Chillan, demoró años mientras comíamos smog a diario. Esto inspiro mí tesis y aunque no siempre es sencillo encontrar apoyo en este tipo de iniciativas creo que llegué al lugar correcto para materializarlo” comenta Velásquez al hablar de sus motivaciones y de su llegada al Laboratorio de Robótica de Campo de la UDEC.

La inquietud venía acompañándolo desde el año 2008 pero fue recién en 2016 que empezó a concretarse en un sistema que funciona de la siguiente manera: Se tienen sensores distribuidos por diversos barrios de la ciudad, dedicados a recopilar información de los parámetros de contaminación ambiental, estos datos son enviados a través de una conexión WIFI a un servidor en el que se despliegan gráficos e información detallada para fechas y lugares específicos dentro de la ciudad. Así los vecinos pueden conocer la calidad del aire de su barrio y entender cómo la quema de leña de su estufa o la de sus vecinos afecta la calidad del aire que respiran.

Parece un sistema sencillo explicado en palabras simples, sin embargo, los desafíos para encontrar la fórmula correcta para su funcionamiento han sido de alta complejidad. Por ejemplo “es importante que la batería del monitor tenga la mayor duración posible, pero en un principio al sistema le tomaba 40 segundos en despertar de la hibernación, recoger el dato, enviarlo a la nube y volver a dormirse, lo que implicaba un gasto altísimo de batería, así es que finalmente encontramos una estrategia, que combinada con nuevos sensores, hace lo mismo pero esta vez en tan solo 5 segundos y así, combinado con otros factores como la mejora en eficiencia de los sistemas electrónicos utilizados, logramos disminuir el consumo 15 veces. La idea es que el sistema no solo cumpla el objetivo de medir, sino que lo haga de una manera simple para el usuario, de modo eficiente y al menor costo posible”, explica el académico Dr. Christian Correa.

Pruebas y conclusiones

Durante el verano de 2017, Pablo se dedicó a monitorear 5 puntos en distintas latitudes de la ciudad. Ubicó un monitor en la UDEC, otro en la Villa Barcelona, otro en Villa Emmanuel, otro en Yerbas Buenas y uno en Los Volcanes: “No existe bibliográficamente una cantidad de puntos mínima para monitorear en la ciudad, esto se debe a que existen muchas características territoriales a considerar como la topografía, la densidad poblacional, el tipo de fuente de emisión, etc., pero en este caso estaba presupuestado ponerlos en las casas de los compañeros porque de este modo cada uno provee internet y energía”.

De esta forma, Pablo pudo corroborar que los datos llegaban adecuadamente al servidor pero, también, tuvo la posibilidad de contrastar los datos generados con los entregados por las estaciones de monitoreo oficiales de la ciudad “En ocasiones se podían ver diferencias importantes entre los datos de algunos sectores respecto de las estaciones oficiales de la ciudad, por ejemplo, en una ocasión, el sistema mostraba que la calidad del aire era buena, apta para hacer deportes mientras que sensores de nuestro sistema arrojaban que la calidad del aire era mala, a niveles que hacían necesario declarar emergencia ambiental, entonces, a los pocos días, se supo que una de las estaciones de monitoreo oficiales se había caído y por eso existió ese error en la medición.

Versatilidad del sistema

Actualmente el “Sistema de Monitoreo Ambiental” mide 6 variables relacionadas con el ambiente. Estas son: Humedad, temperatura, cantidad de material particulado 2,5, radiación UV, ruido y mónoxido de carbono. Sin embargo, la base de este sistema puede utilizarse con distintos sensores para medir, por ejemplo, la altura de los caudales de agua en los canales o esteros que cruzan la ciudad y con esto tener información suficiente para realizar alertas de las subidas o desbordes de los canales como ha ocurridos en años anteriores con el canal de la Luz.

Por otra parte, los sensores ya incluidos pueden ser utilizados en otros ambientes con fines diferentes como medir la calidad del aire al interior de un hospital, medir la constancia de la temperatura en espacios de almacenaje de alimentos en agroindustrias o sencillamente medir la calidad del aire al interior de una casa para saber cuándo es necesario ventilar el ambiente.

Al respecto, Pablo Velásquez explica: “De acuerdo a la literatura científica, que consulté durante este proceso, hay bastantes estudios de la calidad del aire en interiores que indican que dentro de hogares y/u hospitales, se detectan, por ejemplo, altas concentraciones de monóxido de carbono, que se acumulan cuando no hay una adecuada circulación de aire. Piense además, en hogares donde conviven fumadores con niños o adultos mayores” y agrega “En algunos casos resulta más peligroso estar dentro que afuera, por lo tanto, un sistema como este podría ser de gran utilidad para diversas aplicaciones, Tanto al interior del hogar, en empresas o en exteriores como en nuestro estudio”.

“Otro parámetro de contaminación que mide este sistema, es el nivel de ruido, el que sin duda tiene una componente local y no puede ser medido de modo centralizado. La medición de este parámetro cada día cobra más importancia, de hecho la Superintendencia de Medio Ambiente ha dispuesto en Concepción un sistema piloto para el monitoreo de los niveles de ruido a los que está expuesto la ciudad y que, dependiendo de la cantidad de denuncias efectuadas, se podría expandir a Chillán. De ahí la importancia de poder medir y proveer de un medio que verifique las denuncias, mejorando de este modo la calidad de vida” comenta Correa.

Proyecciones

La primera visión a futuro de Pablo es poder generar un vínculo con el Municipio de Chillán que permita la implementación de este sistema en distintos sectores de la comuna para poder tener una visión más realista de la situación ambiental de la ciudad y crear conciencia no solo en las autoridades sino en las personas.

Sin embargo, aunque este Sistema de Monitoreo Ambiental surgió para dar forma a una tesis de grado, lo cierto es que Pablo, hoy, en conjunto con algunos compañeros provenientes de diversas disciplinas, formaron una empresa con la cual están dando soluciones de monitoreo a empresas de diferentes rubros.

“Inicialmente esto se trataba de crear y probar un sistema de bajo costo para el monitoreo del aire, sin embargo, a medida que visualizamos el alcance que podría tener una herramienta como esta, empezamos a recibir solicitudes de algunas empresas y decidimos iniciar un emprendimiento que esperamos pueda ser de utilidad en diversas áreas, sin perder de vista el impacto social que estas nuevas tecnologías pueden crear”.
El costo de cada aparato bordea los $70.000 y la empresa que formaron estos jóvenes emprendedores se llama TRION. Actualmente se les puede contactar a través correo electrónico a pvelasquezc@udec.cl y al teléfono 42221207579.