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I am writing this article because I would like to help you understand the importance of the issue as the whole province and consequently my city Almeria doesn’t have an official air quality station with a sensor capable of measuring particulate matter with an aerodynamic diameter of 2.5 μm or less (PM2.5) in real-time.

What is Particulate Matter (PM)?

Particulate Matter (PM) are solids material (sometimes liquid too) that float in the air. Some PM is released directly from a specific source − combustion in Diesel engines − while others form in complicated chemical reactions in the atmosphere.

Particles in the PM2.5 size range can travel deeply into the respiratory tract, reaching the lungs. Studies also suggest that long term exposure to fine particulate matter may be associated with increased rates of chronic bronchitis, reduced lung function and increased mortality from lung cancer, and heart disease. People with breathing and heart problems, children and the elderly may be particularly sensitive to PM2.5.

The Problem

In the province and city of Almeria, there are three Air Quality Stations that measure many pollutants one of which is PM2.5. Unfortunately, these sensors are outdated and the results we get are ONE daily average value which is basically useless in my opinion. Apart from that, we need to wait for a month to get the results back after filing a form. I guess the same thing applies to the 68 stations all around Andalucia in total.

Citizens need real-time data in order to take action and reduce their exposure to air pollution. They also need better tools and maps where they can visualise where pollution is in order to avoid harmful exposure. There are already many studies supporting the correlation between air pollution and COVID-19 cases.

The Solution

I have an outdoor monitor —courtesy of Clarity— that we can install in the city, but I need your support. Of course, one monitor won’t fix the general issue as we need better spatial coverage in a city where 200.000 people live and breathe ~2,200,000,000 litres of air every day.

Low-cost sensors and companies that develop such monitors, like Clarity, offer plug and play solutions as they are easy to obtain and install. They need zero maintenance from a technician, no electric bills as they work on solar energy (annually Almeria offers 3,108 hours of sunlight), and no data plans as the company takes care of everything.

In the case of the city of Almeria, eight monitors can provide great coverage for all 8 Zones. You will think that this is an expensive investment, but it isn’t. The benefits won’t stop there though because we can train Machine Learning models to forecast air pollution thanks to the dense data outputs that will have. That way we will foreseen air pollution events before even occur based on past data and models many experts will love to develop.

The city of London has acquired 100 low-cost sensors in a similar project and they are deployed all over the city. Let’s be the pioneers in Spain and an example to be followed by others.

Conclusion

We have to embrace smart cities and new technologies that really can make our lives better. Thanks to low-cost sensors we can deploy an array of monitors all around a city with a small economical investment but substantial health benefits for the citizens (and the scientists who love AQ data).

 

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Español

Querida ciudad de Almería (España) o cualquier otra ciudad del mundo

Estoy escribiendo este artículo porque me gustaría ayudarles a comprender la importancia del problema en toda la provincia y en consecuencia en mi ciudad Almería que no tiene una estación oficial de calidad del aire con un sensor capaz de medir partículas con un diámetro aerodinámico de 2.5μm o menos (PM2.5) en tiempo real.

¿Qué es la materia particulada (PM)?

La materia particulada (PM) es un material sólido (a veces también líquido) que flota en el aire. Algunos PM se liberan directamente de una fuente específica, la combustión en motores Diesel, mientras que otros se forman mediante complejas reacciones químicas en la atmósfera.

Las partículas en el rango de tamaño de PM2.5 pueden viajar profundamente en el tracto respiratorio, llegando a los pulmones. Los estudios también sugieren que la exposición a largo plazo a partículas finas puede estar asociada con mayores tasas de bronquitis crónica, función pulmonar reducida y mortalidad por cáncer de pulmón y enfermedades cardíacas. Las personas con problemas respiratorios y cardíacos, los niños y los ancianos pueden ser particularmente sensibles a PM2.5.

El Problema

En la provincia y en la ciudad de Almería existen tres estaciones de calidad del aire que miden muchos contaminantes, uno de los cuales es PM2.5. Desafortunadamente, estos sensores están desactualizados y los resultados que obtenemos son un valor promedio diario que es básicamente inútil, en mi opinión. Aparte de eso, debemos esperar un mes para recuperar los resultados después de presentar un formulario. Supongo que lo mismo se aplica a las 68 estaciones de toda Andalucía.

Los ciudadanos necesitan datos en tiempo real para tomar medidas y reducir su exposición a la contaminación del aire. También necesitan mejores herramientas y mapas donde puedan visualizar dónde está la contaminación para evitar la exposición dañina. Ya hay muchos estudios que respaldan la correlación entre la contaminación del aire y los casos de COVID-19.

La Solución

Tengo un monitor, cortesía de Clarity, que podemos instalar en la ciudad, pero necesito tu apoyo. Por supuesto, un monitor no solucionará el problema general ya que necesitamos una mejor cobertura espacial en una ciudad donde viven 200.000 personas y respiran  ~ 2,200,000,000 litros de aire todos los días.

Los sensores de bajo costo y las compañías que desarrollan tales monitores, como Clarity, ofrecen soluciones “plug and play” (instalar y funcionar), ya que son fáciles de obtener e instalar. No necesitan mantenimiento por parte de un técnico, ni facturas de electricidad, ya que trabajan con energía solar (anualmente Almería ofrece 3.108 horas de luz solar), y ningún plan de datos, ya que la empresa se encarga de todo.

En el caso de la ciudad de Almería, ocho monitores pueden proporcionar una gran cobertura para las 8 zonas. Pensarás que es una inversión costosa, pero no lo es. Sin embargo, los beneficios no se detienen ahí, ya que podemos entrenar modelos de Machine Learning para pronosticar la contaminación del aire gracias a los densos resultados de datos que obtendrán. De esa manera, preveremos episodios de contaminación del aire antes de que ocurran, incluso en base a datos y modelos pasados que a muchos expertos les encantará desarrollar.

La ciudad de Londres ha adquirido 100 monitores de bajo costo (de otra compañía) que se implementan en toda la ciudad. Seamos los pioneros en España y un ejemplo a seguir por otros.

La Conclusión

Tenemos que apoyar la creación de ciudades inteligentes y de las nuevas tecnologías que realmente pueden mejorar nuestras vidas. Gracias a los sensores de bajo costo, podemos implementar una variedad de monitores en toda la ciudad con una pequeña inversión económica pero grandes beneficios sustanciales para la salud de los ciudadanos (y los científicos que aman los datos de AQ).