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Qualità dell’aria: un aiuto dall’Intelligenza Artificiale

Un nuovo modello informatico è stato sviluppato per aiutare i responsabili delle decisioni nella valutazione dei percorsi di mitigazione. In meno di mezzo minuto il modello è capace di generare mappe e dati utilizzando l’Intelligenza Artificiale (AI), consentendo di scegliere la strada più efficiente per la riduzione del problema.

Strumenti a confronto. In Europa le popolazioni urbane sono spesso esposte a livelli di inquinamento che superano gli standard imposti dall’UE e le linee guida dell’OMS, con impatti significativi sulla salute delle persone. Il particolato causa ogni anno 339.000 morti premature nel territorio dell’Unione Europea. Il trend risulta in crescita a causa dei cambiamenti climatici che generano condizioni favorevoli all’aumento della concentrazione di ozono, altro nocivo inquinante.
Lo studio alla base dell’implementazione di questa nuova tecnica presenta un modello di valutazione integrato dell’inquinamento atmosferico. Questo utilizza reti neurali artificiali, capaci di catturare in modo rapido la relazione tra una fonte di emissione, la concentrazione dell’inquinante nell’aria e il suo impatto sulla salute. Per dimostrare la validità del modello, è stato applicato al caso-studio dell’area urbana di Porto, in Portogallo. Questa zona è industrializzata e densamente popolata, vulnerabile al problema dell’alta concentrazione di particolato. Sono state testate tre diverse strategie di gestione per la riduzione dell’inquinamento:
  • sostituzione del 50% delle stufe private con sistemi ad alta efficienza;
  • applicazione di nuovi sistemi di filtraggio e tecnologie “green” alle fonti industriali;
  • blocco delle auto diesel con più di 10 anni dall’immatricolazione.
In 30 secondi il modello è stato in grado di produrre mappe di concentrazione e livelli di emissione, previsioni delle spese per l’aggravamento delle condizioni di salute della popolazione, dati sull’andamento della mortalità e schemi di costi attuativi per ogni strategia di riduzione.

I risultati. La sostituzione delle stufe potrebbe ridurre i livelli di particolato di 4 μg/m3, l’applicazione di nuovi filtri ai camini industriali invece di 0,6 μg/m3 e il blocco della auto diesel di 0,4 μg/m3.  L'impatto relativamente basso delle strategie meno efficienti è derivato dal fatto che i sistemi adottati dalle industrie sono già sufficientemente sviluppati e che i filtri anti-particolato delle automobili svolgono già degnamente la loro funzione.
Nonostante ciò, entrambe queste strategie potrebbero ridurre il numero di decessi prematuri rispettivamente di 12 e di 4 unità all’anno. Il numero annuale di decessi potrebbe abbassarsi di 65 persone ogni anno nel caso della sostituzione delle stufe a combustibile.
I ricercatori hanno quindi utilizzato il modello per valutare gli scenari in base a tre criteri:
  • accettazione sociale;
  • costo sanitario evitato;
  • costo applicativo della strategia.
L’integrazione dell’accettazione sociale è un aspetto particolarmente innovativo ma di fondamentale importanza per la riuscita del piano di riduzioni proposto. I dati ottenuti sono decisamente interessanti.
La strategia più efficiente (sostituzione delle stufe) vede infatti il punteggio più basso dal punto di vista dell’accettazione sociale, mentre è stata accolta molto favorevolmente l’implementazione di nuove tecnologie da parte delle aziende. Uno scarso risultato è stato osservato anche dalla proposta del fermo delle automobili alimentate a diesel.
Il costo di implementazione di 0,64 milioni di € all’anno risulterebbe essere decisamente più basso rispetto alle altre soluzioni (3,5 milioni per la scelta “aziendale” e 1,03 milioni per il divieto ai diesel), permettendo anche i benefici più alti in termini di costi sanitari.
In sintesi, la soluzione meno costosa e più efficiente risulta essere quella meno accettata dalla popolazione e quindi più difficile da sostenere in termini di decisione politica.
 

In meno di mezzo minuto si può ottenere una valutazione completa delle strategie di gestione. L’importanza delle nuove tecnologie per la tutela della salute in ambiente urbano

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