En raison du coût élevé des systèmes de surveillance de la qualité de l'air, de nombreux pays ne disposent pas des outils nécessaires pour surveiller régulièrement les polluants. Sans mesures de routine, les décideurs politiques ne peuvent pas prendre de décisions politiques fondées sur des données probantes pour réduire les particules fines (PM2,5 ) exposition et améliorer la santé humaine.
Pour lutter contre ce problème, Albert Presto, professeur-chercheur en génie mécanique, a identifié un moyen peu coûteux de quantifier le carbone noir dans les PM2,5. en utilisant des rubans filtrants en fibre de verre déjà collectés par certaines ambassades américaines à travers le monde.
"Pour ce projet, nous avons commencé par les pays du Sud, car c'est en Afrique que le besoin de données sur la qualité de l'air est le plus grand", a déclaré Presto.
L'équipe a collecté des enregistrements provenant des ambassades américaines en Côte d'Ivoire, au Ghana et en Éthiopie et a comparé leurs particules à celles collectées sur un site à Pittsburgh. Leur article est publié sur le serveur de prépublication ChemRxiv .
Pour tester la qualité de l'air, les chercheurs ont utilisé l'appareil photo d'un téléphone portable pour photographier les points filtrants sur la bande au-dessus d'une carte de référence conçue sur mesure. En appliquant un algorithme de traitement d'image à chaque photo, ils ont pu extraire la valeur de l'échelle rouge de la photo.
Cette valeur leur permet d'identifier la concentration de carbone noir dans l'air à l'heure de la journée où le filtre a été collecté.
Grâce à cette méthode, les chercheurs peuvent mieux comprendre les sources de polluants. Le carbone noir est considéré comme un agent climatique à court terme en raison de la manière dont il absorbe la lumière et réchauffe par conséquent l’atmosphère. Par exemple, s'il est déposé sur un glacier, le glacier fondra plus rapidement.
Les résultats de l'étude ont souligné la nécessité d'une surveillance accrue de la qualité de l'air dans les pays en développement. Le noir de carbone PM2,5 les niveaux dans les pays d'Afrique subsaharienne étaient jusqu'à quatre fois supérieurs à ceux collectés à Pittsburgh.
"Notre processus est une nouvelle façon de penser l'analyse à faible coût", a déclaré Presto. "Comme les bandes sont déjà collectées, le coût marginal de notre analyse est proche de zéro. Cette méthode peut démocratiser les données sur la qualité de l'air car de nombreux groupes peuvent collecter des bandes auprès d'autres ambassades et faire leur propre analyse pour pratiquement aucun frais."
Presto est impatient de travailler avec davantage d'ambassades et d'explorer ce que son équipe peut apprendre d'autre des enregistrements. Ils explorent actuellement une nouvelle façon d'extraire les filtres dans un solvant pour découvrir exactement ce que représentent les PM2,5. est composé tout au long de la journée.
"Il y a un travail croissant dans la surveillance de la qualité de l'air depuis l'espace, mais pour ce faire, nous avons besoin de données collectées au sol pour valider les résultats", a-t-il déclaré. "Grâce à cette méthode, nous pouvons probablement augmenter le nombre d'endroits où nous pouvons comparer les mesures du satellite aux données au sol. Nous pouvons également mettre davantage de données à la disposition des pays du monde entier."
Plus d'informations : Abhishek Anand et al, Mesures horaires horaires à faible coût du carbone noir ambiant dans plusieurs villes d'Afrique, ChemRxiv (2024). DOI :10.26434/chemrxiv-2024-6srm4
Fourni par l'Université Carnegie Mellon