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Tecnologie consumer in aiuto della ricerca scientifica

Le particelle liquide e solide sospese in aria compongono l'aerosol. Molte di queste particelle, tra cui il particolato (PM) contenuto nei gas di scarico dei veicoli e nelle emissioni industriali, sono inquinanti atmosferici e vengono regolamentati e monitorati nell'ambito della direttiva sulla qualità dell'aria dell'Unione Europea. Questa imposta limiti e obiettivi di riduzione per le concentrazioni di particolato in atmosfera, che sono monitorate nei siti di interesse, di solito da stazioni di misura professionali, o dallo spazio, con strumenti satellitari. I dati raccolti possono essere mappati per mostrare la distribuzione dell'aerosol attraverso un paese o una regione. Questa tecnica permette anche di identificare gli hotspots di inquinamento. Tuttavia, le misure ottenute dalle stazioni di monitoraggio professionali, forniscono solo dati per un numero limitato di posizioni. Anche il monitoraggio remoto  dallo spazio che fornisce la mappatura globale e caratterizza l'aerosol ha delle limitazioni, perché può prendere misure solo una volta al giorno, mentre dalle stazioni a terra possono essere prese continuamente. Inoltre, la risoluzione delle osservazioni satellitari è piuttosto bassa (circa 10 km). Pertanto, è difficile creare mappe con alta risoluzione, sia in termini spaziali che temporali.

Il contributo dei non professionisti. 
La Citizen Science (ovvero la partecipazione pubblica alla ricerca scientifica) potrebbe risolvere le problematiche sulla precisione del monitoraggio attraverso l'utilizzo di una rete di volontari. In uno studio olandese, 3187 cittadini hanno contribuito alla raccolta dati grazie a un piccolo add-on ottico collegato al loro smartphone, che si avvale dei sensori già presenti all'interno del telefono (ad esempio il GPS). I dati sono stati presentati e condivisi tramite un'app, iSPEX. L'add-on riesce a identificare la quantità di aerosol grazie allo scatto di una foto. Anche se la precisione del dispositivo è molto inferiore rispetto alle stazioni di misura professionali, il gran numero di utenti permette la creazione di un vasto database capace di fornire una media, che migliora la precisione. I volontari hanno seguito le istruzioni all'interno dell'app per rilevare e inviare i dati . Uno dei vantaggi di questo approccio è che, grazie alla tecnologia degli smartphone, le immagini vengono contrassegnate automaticamente con la data, l'ora e il luogo dove sono state scattate. Gli autori dello studio hanno organizzato tre giorni di misurazione nazionale nel 2013. Ai volontari nei Paesi Bassi è stato chiesto di scattare le foto, che sono arrivate a quota 10.000 nel limitato periodo a disposizione. Utilizzando i dati condivisi, gli autori hanno creato delle mappe che mostravano come la quantità di aerosol varia in tutto il paese. L'alta densità degli spot di osservazione ha fatto sì che le patch di aerosol venissero mappate con una risoluzione di circa 2 km - a fronte di circa 10 chilometri del mezzo di osservazione satellitare. Con gli stessi dati sono stati in grado di mostrare come la concentrazione del'aerosol varia di ora in ora nelle città di Amsterdam, Rotterdam, Eindhoven e Groningen. Per testare la precisione e la sensibilità dell'approccio, i dati ottenuti dai volontari, sono stati messi a confronto con i dati raccolti dalle stazioni di monitoraggio professionali.

Un miglioramento delle tecniche.
I dati iSPEX sono in accordo con le misure ottenute con i costosi apparati di misurazione. I risultati suggeriscono che grazie alla partecipazione, il monitoraggio con gli smartphone potrebbe fornire dati a miglior risoluzione dell'aerosol, rispetto alle osservazioni di stazioni terrestri o satellitari, sia in termini di spazio che di tempo. È importante notare che questa tecnica non può sostituire la misura professionale ma la potrebbe integrare. Attraverso reti ben coordinate, è possibile per le comunità contribuire al monitoraggio della qualità dell'aria nelle proprie aree locali, sostenendo le tecniche di monitoraggio professionali mirate.
 

Fonte: http://ec.europa.eu

Un dispositivo che lavora in sinergia con gli smartphone è capace di rilevare la quantità di polveri nell'aria. Un test condotto nei Paesi Bassi ha coinvolto più di 3000 cittadini.

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