Abstract
El calentamiento global es un hecho y un reto para la sociedad durante este siglo. Además, la población mundial cada vez es más numerosa y urbanita por lo que el control de las emisiones (una de las principales causas de dicho calentamiento) es fundamental, sobre todo en entornos urbanos. La contaminación del aire aumenta el riesgo de infecciones respiratorias, enfermedades cardíacas, accidentes cerebrovasculares y cáncer de pulmón. Monitorizar la calidad del aire proporciona medidas de las concentraciones de gases y contaminantes, y permite tomar decisiones para su mejora, reduciendo la cantidad de emisiones que se desprenden hacía la atmósfera y mejorando la salud de los habitantes.
En este proyecto se va a diseñar un dispositivo portátil de medida de CO2 basado en Arduino montado sobre distintos tipos de vehículos urbanos que registra su posición y las medidas de los sensores de gas y de contaminación acústica, a medida que se desplaza por la ciudad. También, se va a diseñar un sistema estático de cuantificación de la calidad del aire en el interior de edificios e industrias. El elemento empleado para cuantificar la calidad del aire es un sensor MQ-135 sensible en similar proporción a la detección de los gases NH3, NOx, alcohol, benceno, humo y CO2 y, que en este proyecto, se ha estimado su curva de sensibilidad para obtener la ecuación del gas CO2 aproximada por ajuste de mínimos cuadrados. El elemento encargado de proporcionar los datos GPS es un módulo SIM808 que contiene las funcionalidades extras de conectividad a las redes GSM y GPRS. Otros componentes que se han implementado al sistema son una tarjeta de memoria microSD para almacenar los datos, un sensor de intensidad sonora KY038, un sensor de temperatura y humedad DHT11, un display LCD y un módulo Wifi ESP8266-01S, todos conectados a un microcontrolador de una placa Arduino Nano, elegido por su bajo coste económico y reducidas dimensiones.
Como resultados, el primer diseño desarrollado proporciona las cualidades de transmisión de datos y control remoto a través de las redes GSM por medio de comandos de envío SMS, y el segundo ofrece distintas alternativas de visualización de los datos a través de un display LCD, monitor serie o aplicando las tecnologías Wifi para el despliegue de un servidor Web. Con el desarrollo de estos dispositivos se logra realizar una mejor interpretación de la calidad del aire urbana y, en función de los datos registrados, proponer acciones de control de tráfico urbano más selectivos que las acciones actuales, pudiendo cerrar únicamente aquellas áreas donde el nivel de contaminación ambiental sea más alto y afectando menos a la movilidad de la ciudad. El prototipo puede ampliarse, añadiéndose nuevos sensores capaces de medir diferentes gases y permitiendo el montaje del sistema portátil en drones para hacer medidas a distintas alturas.
