Una centralina fai-da-te per il monitoraggio della qualità dell'aria

15 marzo 2022


Il particolato sospeso, specialmente quello fine (PM2.5), è l’inquinante atmosferico con il maggiore impatto sulla salute: si stima che nel 2019, in Europa (EU-27), 307,000 persone abbiano perso la vita prematuramente a causa dell’esposizione a PM2.5.
Sebbene negli ultimi 15 anni (2005-2019) si sia registrato un relativo calo della concentrazione di polveri sottili in atmosfera (-33% di morti premature legate a inquinamento da PM2.5), nella maggior parte delle città europee si è ancora lontani da una condizione che possa essere realmente considerata accettabile. (1)

Fonte: EEA, 2021

 

In aggiunta, le più recenti linee guida dell’OMS (2) ribadiscono come i limiti normativi in tutta Europa (Italia compresa) siano meno restrittivi di quelli suggeriti dagli ultimi studi scientifici riguardanti l’esposizione al particolato atmosferico. (3)

Il controllo dei limiti da normativa in Italia spetta alle ARPA che si avvalgono di strumentazione avanzata, in grado di garantire le accuratezze e precisioni richieste dalla legge.
Il quadro che emerge dai report periodici stilati a livello regionale e nazionale è già sufficiente per avere un’idea dello stato di inquinamento atmosferico nel Paese, soprattutto in aree caratterizzate dall’omogeneizzazione e ristagno di inquinanti per cause metereologiche (la Pianura Padana ne è un esempio).

Al contempo però, una maggiore disponibilità di dati open-source, in tempo reale, diffusi omogeneamente all’interno dei territori più critici, permetterebbe alla popolazione di monitorare lo stato dell’aria a cui si è esposti quotidianamente, mentre le amministrazioni locali sarebbero in grado di adottare misure di mitigazione molto più mirate e potenzialmente più efficaci.

Con queste finalità si sono sviluppate recentemente svariate startup (e.g. Wiseair) oltre che associazioni di cittadini intenzionati ad autocostruirsi direttamente gli strumenti di misurazione (e.g. #centralinedalbasso).
La centralina in questione nasce in questo contesto, ed è classificabile come rilevatore low-cost di polveri sottili.
La centralina è costituita da un sensore ottico di polveri low cost (sensore SD011, basato sul principio del laser scattering, qui i dettagli), un sensore di umidità, temperatura ed una scheda per la raccolta e l’invio dei dati.


Le misure di PM10 e PM2.5, raccolte automaticamente a intervalli regolari (fino a 1 misura al secondo), sono espresse come concentrazioni in massa (µg/m³). Non si hanno pertanto informazioni sul numero di particelle presenti in aria, ma solo sulla loro massa totale.
In presenza di elevata umidità (> 70-80%, nebbie, pioggia, etc.), l’accuratezza dello strumento cala sensibilmente: le letture possono discostarsi per eccesso dal valore realmente presente in atmosfera (le minuscole goccioline di acqua interagiscono infatti con il sensore ottico contribuendo all’aumento della concentrazione rilevata).


Il rischio che si corre, in assenza di una reale consapevolezza circa i limiti dello strumento, è quello di considerare le letture di concentrazioni “vere a priori” in qualsiasi condizione. In realtà strumenti di questo tipo devono essere sempre accompagnati da un’attenta analisi dei dati che tenga in considerazione le caratteristiche dello strumento, per trarre conclusioni quanto più rappresentative possibili dell’ambiente esaminato.
Per questa ed altre ovvie ragioni le misure sono da considerarsi INDICATIVE, e da validare di volta in volta con dati ufficiali (es. ARPA), oppure da correggere manualmente in base ai parametri ambientali rilevati (temperatura, umidità…).

Nonostante ciò, l’utilizzo di centraline di questo tipo rappresenta un’occasione preziosa per analizzare, specialmente in ambienti scolastici e didattici, i principi di funzionamento di tali strumenti, le caratteristiche del particolato atmosferico, le sorgenti, i meccanismi di trasformazione in atmosfera e, ancor di più, le (semplici) azioni quotidiane in grado di impattare positivamente sulla qualità dell’aria che respiriamo.

Recentemente una centralina è stata installata presso il ristorante “Un Melo” di Reggio Emilia (Via Adua 20). I dati in tempo reale, raccolti ogni 5 minuti a partire dallo scorso febbraio, sono visibili e disponibili al seguente link, o cliccando sul pulsante qui sotto.

Approfondimento a cura di: Alessandro Francini
Si ringraziano le associazioni: #centralinedalbasso, FIAB Tuttinbici Reggio Emilia, Associazione Stile Macrobiotico (Centro Territoriale di Reggio Emilia).