Para tener un diagnóstico preciso de los contaminantes de la atmósfera que afectan la salud pública y el medio ambiente, investigadores de la BUAP trabajan en la calibración e implementación de sensores en la ciudad de Puebla, con el fin de monitorear la calidad del aire en diferentes puntos de la metrópoli y determinar los niveles de concentraciones de material particulado, a saber partículas gruesas (PM₁₀), finas (PM_2.5) y ultrafinas (PM_1.0), con diámetros aerodinámicos menores a 10, 2.5 y 1.0 micrómetros, respectivamente, y cuya exposición agrava enfermedades respiratorias y pueden provocar hasta la muerte prematura.

Actualmente, la capital poblana dispone de cuatro sitios de monitoreo de nivel regulatorio, que resultan insuficientes en comparación con alrededor de 40 instaladas en la Ciudad de México. Es así como los científicos de la Máxima Casa de Estudios en Puebla desarrollaron instrumentos de bajo costo, de 3 mil a 5 mil pesos; mientras que los instalados por el gobierno tienen un costo aproximado de 3 millones de pesos.

El doctor Marco Antonio Mora Ramírez, investigador de la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ) y responsable del proyecto, indicó que los primeros dispositivos se colocaron en una primaria en la colonia San Manuel; a un lado del Hospital Universitario de Puebla (HUP); en la zona de Valsequillo cerca del Periférico Ecológico y uno más en el Departamento de Investigaciones Arquitectónicas y Urbanísticas (DIAU) de la institución, ubicado cerca del zócalo capitalino.

Posteriormente, con apoyo de la comunidad universitaria y la sociedad en general se situará el resto de los dispositivos en azoteas de casas de las familias poblanas en distintos puntos de la ciudad, así como en Tlaxcala. “Es importante señalar que la ciencia ciudadana es una gran oportunidad para mejorar los vínculos entre la población y la universidad. Al tener más lugares de medición se tendrá una mayor resolución de los datos, tanto temporal como espacial. Estas mediciones se combinarán con modelos de calidad del aire, que a su vez, incorporan diversas fuentes como vehículos, fábricas, cenizas y condiciones climáticas”, detalló el académico.

Con ello, los investigadores de la BUAP buscan fortalecer la actual red de monitoreo para conocer con mayor precisión la calidad del aire, en cuanto a partículas suspendidas y otros contaminantes que afectan la salud pública y al medio ambiente. Igualmente, se buscará la integración de esta red a la correspondiente de la Ciudad de México, con el objetivo de dar seguimiento a la calidad del aire y proveer información sobre el transporte de contaminantes entre ciudades de la megalópolis.

“Con los resultados, ayudaremos a los tomadores de decisiones en cuestión de planeación urbana y reducción de la contaminación”, refirió el especialista.

Mora Ramírez, adscrito al Cuerpo Académico “Investigación en Biodiversidad, Alimentación y Cambio Climático CA-321” del Instituto de Ciencias (ICUAP), explicó que el principio de operación de estos sensores es el mismo que los aparatos de nivel regulatorio, los cuales se basan en la dispersión de la luz y están equipados con un láser.

“Esa tecnología es la misma que empleamos nosotros, pero a una escala más pequeña. El tamaño de los sensores es similar al de una cajetilla de cigarros, su gasto energético es menor a 1 W y su consumo de internet al mes es el estimado a una descarga de un video de cinco minutos”, detalló el investigador.

Sin embargo, la presencia de humedad y otros factores puede reducir la confiabilidad de las mediciones. En este aspecto, se investiga y realiza la calibración mediante inteligencia artificial (IA), a través de una colaboración con investigadores de la Universidad Autónoma Metropolitana, campus Iztapalapa: de los departamentos de Física y Matemáticas, específicamente con el doctor José Antonio Moreno Razo. Además, participa la doctora Emma Sánchez Rinza, de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la BUAP.

Correlacionar casos médicos y exposición de peatones

El doctor Mora Ramírez indicó que otra parte del proyecto se enfoca en correlacionar las enfermedades respiratorias con la contaminación de la atmósfera terrestre. Para ello, establecieron una vinculación con el HUP, con el fin de evaluar la severidad de 60 casos de asma en niños y adultos.

“Conoceremos la severidad en cuanto a la inflamación de los pulmones en este tipo de pacientes y los correlacionaremos con la calidad del aire. Es decir, a una mayor cantidad de partículas seguramente los casos de asma serán más graves. También, será posible determinar qué tanto ayudan los tratamientos (vacunas) a los pacientes con asma”. Para este fin, se colocarán los dispositivos de monitoreo en las azoteas de las casas de los pacientes con asma.

El experto de la FCQ comentó que el año pasado se realizó una campaña de medición de partículas finas y ultrafinas en calles y cruces peatonales durante tres semanas, para evaluar la exposición peatonal (de adultos y niños) y las emisiones vehiculares. En esta campaña participaron estudiantes de posgrado de la BUAP y del programa Delfín.

“Observamos una cantidad importante de partículas asociadas a la resuspensión del polvo en el suelo ocasionada por los vehículos. En particular este fenómeno cobra relevancia en algunas calles adoquinadas con paso de transporte público, así como en paraderos del RUTA (Red Urbana de Transporte Articulado), que en ese contexto son un riesgo para la salud”, señaló.

Ante ello, prosiguió, “se sugiere un mínimo de 2 metros de distancia desde el sitio donde esperan los peatones hasta la calle, para reducir significativamente la exposición de los usuarios a los contaminantes”. En esta parte del proyecto colabora el Instituto de Ciencias de la Atmósfera de la UNAM, a través de la doctora Xóchitl Cruz Núñez.

El doctor Mora Ramírez refirió que la portabilidad es una de las ventajas de los sensores y permitirá efectuar mediciones posteriores en las calles o avenidas, para valorar la viabilidad de la movilidad a pie y el uso de transportes amigables con el medio ambiente, como la bicicleta.

El próximo año los investigadores pretenden adquirir un equipo regulatorio, para tener mediciones precisas y, al mismo tiempo, usarlo en el proceso continuo de calibración de los sensores de la Red Ciudadana.

El equipo de investigación de la BUAP está conformado por los doctores Marco Antonio Mora Ramírez, de la Facultad de Ciencias Químicas; Jenaro Reyes Matamoros, del Instituto de Ciencias; Emma Sánchez Rinza, de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, y Carmen Cerón Garnica, de la Facultad de Ciencias de la Computación.

A modo de conclusión, Mora Ramírez expuso: “Tenemos que aprender a integrar esta tecnología para generar más y mejores datos. La salud depende de lo que respiramos y la operación de una ciudad como Puebla cada vez más dependerá de los datos (hoy no circula, verificación, etc.). En este contexto y entendiendo la situación económica del país y de Puebla, los dispositivos que desarrollamos son una excelente opción”.