Há alguns anos, Alvaro Antonio Vanegas, engenheiro de software e ciclista ávido, se cansou dos problemas de poluição do ar em sua cidade natal, Bogotá, na Colômbia. Ele decidiu unir forças com um ativista que já estava pesquisando o problema, Daniel Bernal, que já estava construindo seus próprios sensores rudimentares de qualidade do ar para usá-los para rastrear a poluição local.
Trabalhando juntos, eles utilizaram um software de código aberto e um hardware simples de se encontrar para criar um novo tipo de monitor de qualidade do ar. Os dispositivos capacitaram os cientistas e cidadãos a rastrear a qualidade do ar com sensores baratos conectados a seus telefones celulares por Bluetooth e sinais domésticos de Wi-Fi. Eles nomearam o projeto de CanAirIO, em homenagem ao canário, pássaro que era usado em minas de carvão para informar se o ar estava seguro.
O dispositivo deles já está ajudando a democratizar o monitoramento da poluição do ar. Ele permite que os usuários registrem localizações por GPS e acompanhem os níveis de material particulado, medindo gotículas de líquido e partículas extremamente pequenas encontradas no ar. O tamanho e o número dessas partículas foram diretamente relacionados a problemas de saúde.
A maioria das cidades as rastreia usando apenas algumas estações de monitoramento da qualidade do ar oficiais e caras, que medem níveis de poluição extremamente precisos em um grupo selecionado de locais. Os monitores podem custar de US$ 30.000 a US$ 100.000. Mesmo alguns sensores menores, disponíveis no mercado, podem custar milhares de dólares.
O dispositivo do CanAirIO leva algumas horas para ser construído e custa entre US$ 50 e US$ 100. Durante anos, eles vêm ensinando cientistas e cidadãos, incluindo estudantes locais, a construir e implantar os dispositivos. Qualquer um pode participar e aprender a construir seu próprio sensor de poluição do ar por meio do site SciStarter.org.
Enquanto isso, a equipe do CanAirIO circulou metodicamente por toda a cidade de Bogotá, registrando a qualidade do ar e publicando as informações on-line para os residentes verem. Eles pedalaram por ruas movimentadas, estações de ônibus e andaram em ônibus públicos ao longo de suas rotas. Eventualmente, o projeto CanAirIO até instalou sensores fixos fora das casas das pessoas e em outros locais estacionários da cidade.
Os dados ajudaram o público a apresentar um caso ao governo pelo que eles já suspeitavam ser o culpado. Bogotá possui um dos sistemas de ônibus mais robustos do mundo, movimentando cerca de 2,4 milhões de pessoas todos os dias. E, no entanto, apesar do amplo uso do transporte público, ainda é uma das cidades mais poluídas da América Latina.
Os moradores culpam os ônibus, alguns dos quais estão em serviço há décadas. “Os ônibus emitem enormes nuvens de fumaça devido à falta de manutenção e ao uso dos ônibus além de sua vida útil de 10 anos”, explica Bernal. “Quando você vai de ônibus, detecta o cheiro de fumaça de diesel. É terrível.”
A situação é tão ruim que, em um “Dia sem carro”, no início deste ano, a cidade teve que emitir um alerta de qualidade do ar, mesmo quando milhões de moradores caminhavam, andavam de bicicleta e viajavam de transporte público.
Por fim, as gravações de qualidade do ar do CanAirIO mostraram o que os sensores tradicionais mais caros não foram capazes. A ferramenta captou medições locais feitas pelos residentes que se fato estavam respirando aquele ar e mostrou onde era seguro e onde não era.
Uma das maiores descobertas feitas com o medidor caseiro foi que a qualidade do ar ao andar de ônibus em Bogotá poderia ser 10 vezes pior do que a encontrada em outras partes da cidade, como ao atravessar uma ponte para pedestres com vento. Portanto, mesmo nos dias em que a qualidade geral do ar era considerada segura, as pessoas ainda estavam sendo expostas a altas doses de carbono preto e outras partículas nocivas enquanto viviam.
Após vários anos de estudos científicos com cidadãos, suas descobertas foram publicadas na revista Atmospheric Environment em 2019. Os dados confirmaram as alegações dos ativistas sobre os ônibus urbanos sujos e mostraram que os poucos ônibus mais novos e de energia limpa em uso eram muito mais seguros.
Como resultado da crescente pressão dos moradores, as autoridades locais foram obrigadas a começar a comprar novos ônibus. No entanto, ainda há um debate fervoroso sobre a rapidez com que o atual governo da cidade está se movendo em direção a ônibus que usam tecnologia mais limpa.
E enquanto o esforço começou na Colômbia, a equipe agora busca levar esse projeto de ciência cidadã para o resto do mundo para ajudar outras comunidades. A poluição do ar é o maior problema de saúde ambiental do planeta, de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS).
A combinação de poluição do ar externo e interno mata sete milhões de pessoas todos os anos. E os estudos da OMS mostram que nove em cada dez humanos respiram ar altamente poluído. Isso aumenta os riscos das pessoas de morrer por uma ampla variedade de causas. Quanto pior o ar, maior o risco de câncer de pulmão, doenças cardíacas, derrames e doenças respiratórias. Os cientistas até suspeitam que a poluição do ar possa colocar as pessoas em maior risco de morrer devido à Covid-19.
O CanAirIO acha que sua solução de ciência cidadã pode ajudar a combater o problema. Ao dar às pessoas a capacidade de monitorar seus níveis de qualidade do ar, elas podem tomar decisões mais informadas sobre se é seguro sair ou não – ou mesmo se o ar dentro de casa está seguro.
Nesta semana, Bernal, Vanegas e outros membros da equipe deram alguns tutoriais on-line, um em inglês e outro em espanhol, orientando as pessoas sobre como construir os sensores de qualidade do ar do CanAirIO. Os eventos foram organizados pelo Cos4Cloud, um grupo europeu que visa trazer a ciência cidadã para o cenário científico aberto do continente, e o SciStarte, que conecta cientistas cidadãos aos milhares de projetos acessíveis através de seu site.
Construir o dispositivo é relativamente simples para alguém que é bom com as mãos, mas talvez não seja para todos. O sensor requer alguma solda para conectar os fios aos circuitos. No entanto, é fácil usar o dispositivo real, dizem os líderes do projeto. Como pais e professores podem ajudar as crianças a montar o hardware, os sensores de qualidade do ar do CanAirIO já estão sendo usados nas escolas por estudantes de até 12 anos de idade.
E o dispositivo é surpreendentemente preciso. Eles testaram seu dispositivo colocando-o no mesmo local que um sensor mais tradicional e de alto preço, comumente usado para pesquisas acadêmicas. O CanAirIO teve um bom desempenho, chegando perto dos resultados do instrumento mais caro, mas sem o mesmo nível de precisão.
Mas esse também não é o objetivo do CanAirIO, diz a equipe. O dispositivo foi projetado para mostrar tendências, rastreando a vida cotidiana e criando grandes quantidades de informações úteis que cidadãos e formuladores de políticas públicas podem usar para tomar decisões diárias. Portanto, não é um instrumento de precisão, mas ainda é uma ferramenta poderosa para medir a qualidade do ar.
Por fim, eles gostariam de tornar o dispositivo ainda mais utilizável. Eles estão trabalhando na engenharia de um monitor de qualidade do ar ainda menor e que possa ser usado no dia a dia, registrando dados de viagens e deslocamentos ao redor do local de trabalho, por exemplo.
“Acho que o mais importante é que você tenha informações sobre a qualidade do ar em qualquer lugar – em sua casa, em sua bicicleta, em seu carro – isso é muito fácil de entender”, diz Bernal.
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