Luchtvervuiling is tegenwoordig een van de meest urgente wereldwijde gezondheidsproblemen, maar robots kunnen dit mogelijk controleren of zelfs omkeren. Een van de grootste uitdagingen bij het bestrijden van luchtvervuiling is een betrouwbare, schaalbare monitoring-infrastructuur, die duur blijft. Robots/drones kunnen dit probleem helpen oplossen en het volgen van luchtvervuiling eenvoudig, toegankelijk en nauwkeurig maken.
De staat van luchtvervuiling in 2022
De Wereldgezondheidsorganisatie schat dat elk jaar meer dan 4 miljoen mensen sterven als gevolg van blootstelling aan vervuilde omgevingslucht. Een deel van wat het zo dodelijk maakt, is de schijnbare onzichtbaarheid. Lucht hoeft niet rokerig of verstopt te lijken om besmet te zijn.
Dit probleem is ook niet exclusief voor ontwikkelingslanden. Naar schatting 40% leeft in gebieden met ongezonde niveaus van luchtvervuiling. Slechte luchtkwaliteit komt ook veel vaker voor in arme buurten, die meestal dichter bij bronnen van vervuiling liggen.
Er zijn talloze bronnen voor deze vervuiling, waaronder industriële processen, autoverkeer, fabrieken en raffinaderijen, energiecentrales en natuurlijke en agrarische bronnen. De Environmental Protection Agency (EPA) heeft onlangs een nieuwe bron van gevaarlijke luchtverontreiniging erkend, 1-broompropaan of n-propylbromide, de eerste toevoeging aan de Clean Air Act-wijzigingen sinds 1990. Dit is een van een groeiend aantal wetgevende maatregelen om luchtvervuiling tegen te gaan.
Robots die vandaag de luchtvervuiling bestrijden
Kunnen robots/drones helpen het tij van luchtvervuiling wereldwijd te keren? Wetenschappers denken van wel. Verschillende robots zijn al getest of uitgebracht met optimistische resultaten. Robotica loopt voorop in de strijd tegen luchtvervuiling in land, zee en lucht.
1. Monitoring van de luchtkwaliteit in de stad
Een van de belangrijkste rollen voor robots bij luchtvervuiling is monitoring. Tegenwoordig gebruiken de meeste steden netwerken van stationaire meetstations of webs van Internet of Things (IoT)-sensoren om luchtvervuiling te monitoren. Deze helpen zeker, maar ze hebben vaak een vlekkerige dekking en zijn duur om te installeren.
Prijs en assortiment zijn belangrijke factoren bij de bestrijding van luchtvervuiling, omdat armere gemeenschappen vaak het hardst worden getroffen door vervuiling. Drones zouden de perfecte oplossing kunnen zijn, omdat ze een hele stad autonoom kunnen bewaken, waardoor het schaalprobleem eenvoudig wordt opgelost.
Een studie uitgevoerd door de ITMO University in St. Petersburg, Rusland, maakte gebruik van drones in de lucht met gespecialiseerde sensoren voor omgevingsbewaking. Door testen daar en in Togliatti bereikten de onderzoekers een brede luchtkwaliteit. De drones analyseerden autonoom luchtmonsters en verzamelden gegevens over grote afstanden.
2. Microplastics verzamelen
Niet alle bronnen van luchtverontreiniging zijn afkomstig van zaken als rook of motoremissies. Plastic dat in de oceaan afbreekt, levert in feite een grote bijdrage aan de luchtvervuiling door deeltjes. Microplastics worden zelfs in de lucht gevonden in afgelegen berggebieden , verre van een voor de hand liggende bron. Wetenschappers doen nog steeds onderzoek naar de gezondheidseffecten van het inademen van microplastics.
De BeBot-robot is ontworpen om de verspreiding van microplastics te helpen beheersen door ze uit het zand op stranden te zeven. Alex Schulze, oprichter van 4ocean, een partner van het project, merkte op : “Je kunt niet veel van [de microplastics] zien, op dit moment lijkt het een behoorlijk schoon strand … maar er zijn kleine stukjes microplastic die zijn afgebroken je kunt het niet zien.”
De BeBot kan deze deeltjes detecteren en verwijderen. Dit kan een belangrijke rol spelen bij het verminderen van de hoeveelheid microplastics in de lucht als het op grote schaal wordt toegepast.
3. Monitoring van agrarische luchtvervuiling
Landbouw is van vitaal belang voor de wereldwijde gezondheid en voedselvoorziening, maar is ook een bron van luchtvervuiling. Meststoffen en dierlijk afval zijn de primaire bronnen, waardoor ammoniak in de lucht vrijkomt die in combinatie met andere bronnen kan veranderen in luchtverontreiniging door deeltjes. De luchtkwaliteit in deze afgelegen gebieden is notoir moeilijk te controleren.
Gelukkig bieden robots een oplossing. Er worden gespecialiseerde drones geïmplementeerd voor het monitoren van vervuiling in afgelegen agrarische omgevingen. De Field Flux-robot test bodem op boerderijen op lachgas , dat meer dan 300 keer gevaarlijker is voor de atmosfeer dan CO2. Deze gegevens kunnen boeren helpen bij het lokaliseren van gebieden die verschillende meststoffen of bodembehandelingen nodig hebben.
4. Next-Gen: genezende luchtvervuiling
Robots kunnen ooit meer doen dan alleen luchtvervuiling monitoren. Met de juiste tools en onderzoek kunnen drones luchtvervuiling helpen genezen. Er zou bijvoorbeeld een robot ontwikkeld kunnen worden die fijnstof uit de lucht haalt, vergelijkbaar met wat de BeBot doet met microplastics op stranden.
De wereld helpen gemakkelijker te ademen
Het genezen van het klimaat en het verminderen van vervuiling behoren tot de meest kritieke problemen waarmee de aarde tegenwoordig wordt geconfronteerd. Robots hebben ons geholpen andere werelden te verkennen, goederen over de hele wereld te leveren en cruciale operaties uit te voeren. Ze spelen nu een belangrijke rol in de strijd tegen luchtvervuiling, bevorderen de monitoring van de luchtkwaliteit en redden mogelijk miljoenen levens.