Mobilūs oro taršos jutikliai Kauno gatvėse: ar žinome, kuo kvėpuojame?

Dar COVID-19 pandemijos laikais KTU profesoriui kilęs klausimas, kokiu oru mes kvėpuojame, universiteto studentų komandos dėka praėjusį pavasarį virto mobiliu oro taršos ir eismo fiksavimo prietaisu. Pritvirtintas prie vieno iš Kauno autobusų ir dvi savaites fiksavęs oro taršą prototipas, pasak ekspertų, ateityje galėtų tapti nuolatine oro kokybės stebėsenos dalimi ne tik Kaune, bet ir visoje šalyje.

Užterštas oras jau seniai nebėra tik diskomfortą sukeliantis veiksnys. Europos aplinkos agentūra dar 2005 metais pradėjo fiksuoti priešlaikinių mirčių skaičių, prie kurių galėjo prisidėti užterštas oras. Nors per penkiolika metų šis rodiklis sumažėjo 41 proc., 2021 m. Europos Sąjungoje (ES) jis vis dar viršijo 253 tūkst., iš kurių daugiau nei 2 tūkst. – Lietuvoje.

Mažesnės nei 2.5 mikrometro skersmens kietosios dalelės (žymimos PM2.5 ) – vienas iš penkių rodiklių, kuriuos Pasaulio sveikatos organizacija nurodo kaip vienus didžiausių oro teršėjų. Šios kietosios dalelės su kiekvienu įkvėpimu patenka į plaučius, kraujotaką ir taip yra išnešiojamos po visą organizmą.

Būtent šias, tūkstantį kartų už grūdą mažesnes, daleles fiksavo Kauno technologijos universiteto (KTU) profesoriaus Dariaus Gailiaus ir keturių elektronikos inžinerijos studentų komandos, bendradarbiaujant su „Kauno autobusais“, sukurtas jutiklio prototipas.

Pigesnė ir efektyvesnė alternatyva

Įprasta manyti, jog pagrindiniai miesto gatvių oro teršėjai – automobilių išmetamos dujos ir pramoninė veikla. Visgi oro taršos, blogo kvapo ar smogo šaltinių gali būti daugiau. Identifikuoti taršos šaltinius ir kaip ta tarša juda galėtų padėti tankus oro kokybės stebėsenos stočių tinklas, tačiau, KTU profesorius pabrėžia, jį įrengti ir prižiūrėti yra brangu ir kol kas mažai realu.

„Problema, kad tokių stočių yra nedaug: Kaune ir Klaipėdoje po 2, Vilniuje – 4, kituose didesniuose miestuose po vieną, mažesniuose – jų iš viso nėra. Būtent todėl ir kilo idėja taršą matuoti judančiais jutikliais“, – pasakoja prof. D. Gailius.

„Nuolatos bendradarbiaujame su universitetais dėl įvairių prietaisų bandymų bei kūrimo. Viešasis transportas nepertraukiamai juda Kauno gatvėmis, todėl yra puiki platforma tokių eksperimentų atlikimui“, – akcentuoja P. Lengvenis.

Sieks didinti visuomenės informuotumą

KTU komanda pasakoja, jog idėją perkelti oro taršos eksperimentą į Kauno gatves paskatino panašūs tyrimai atlikti Ispanijoje ir Šveicarijoje. Būtent pastarosios šalies gamintojų lazerinis kietųjų dalelių jutiklis ir buvo panaudotas KTU studentų sukurtame prietaise.

Tačiau šis jutiklis – tik viena KTU komandos projekto dalis. Prie jo dirbę KTU studentai pabrėžia, jog pagrindinis šio prietaiso tikslas yra didinti žmonių informuotumą apie juos supantį orą ir jo taršą, t. y. pateikti jutiklio fiksuojamus duomenis plačiajai visuomenei suprantamu ir lengvai prieinamu būdu.

„Sistemą papildžius kitais jutikliais galima būtų matuoti oro drėgmę, temperatūrą, anglies dioksido koncentraciją transporto viduje. Tai galėtų būti aktualu infekcijų plitimo prevencijai. Pavyzdžiui, gerokai padidėjusi CO₂ koncentracija signalizuoja apie nepakankamą ventiliaciją“, – teigia KTU mokslininkas.

Svarbiausi tyrimai ateityje

Vos per tris projekto mėnesius, studentai prisimena, prietaiso prototipą keitę net keliskart –  teko pergalvoti prietaiso aprūpinimą energija, korpuso patvarumą, jo tvirtinimą prie autobuso.

„Mums studentams yra ypač smagu, kai dalykai, prie kurių krapštomės per dienas laboratorijose, yra pastebimi, pagiriami, pripažįstami. Tai įkvepia toliau kurti ir kelti ambicingesnius tikslus“, – pasakoja D. Liutkus.

Kalbėdami apie šio prototipo ateitį KTU studentai ir profesorius išduoda, jog kol kas jo laukia eilė patobulinimų, o tuomet galbūt ir komercializavimo galimybės. „Kauno autobusų“ atstovas P. Lengvenis priduria, jog priminiai rezultatai iš tiesų leido pamatyti tokių tyrimų potencialą, todėl ateityje panašių autobusų, matuojančių oro taršą, Kauno gatvėse galėtų būti ir daugiau.

„Nepertraukiamas taršos ir jo pokyčio stebėjimas visame mieste yra neatsiejama darnaus ir modernaus miesto dalis, todėl patobulintas sprendimas puikiai įsilietų į išmanaus miesto stebėjimą ir vystymą, o viešasis transportas, kaip moderni judanti daviklių platforma, galėtų būti jo dalis“, – teigia P. Lengvenis.

Be to, komanda pabrėžia, jog įdomiausi matavimai laukia žiemą, prasidėjus šildymo sezonui. Šiuo laikotarpiu, tikėtina, žemėlapiai tiesiog raudonuotų nevėjuotomis dienomis, ypač mažesnių miestelių teritorijose, kuriuose nemažai namų ūkių vis dar šildomi kūrenant kietąjį kurą.