Desarrollo de un sistema para el monitoreo en tiempo real de contaminantes atmosféricos en la vertical de la Zona Metropolitana del Valle de Toluca, México.

En años recientes se ha presentado un gran interés en el monitoreo de los contaminantes atmosféricos y parámetros meteorológicos en la vertical y en tiempo real. El desarrollo de la tecnología ha abierto la posibilidad de utilizar vehículos aéreos no tripulados (UAV) como plataforma para el monitoreo del aire y disminuyendo costos de operación. Debido a la capacidad de carga de los UAV, es necesario desarrollar sistemas de monitoreo ligeros. El objetivo de esta investigación fue desarrollar e integrar un sistema ligero de no más de 1200 g de peso, provisto de diferentes sensores de contaminantes atmosféricos y de parámetros meteorológicos para ser transportado en un UAV, que incluya comunicación remota y realizar monitoreos de contaminantes atmosféricos en vertical de diferentes sitios de la Zona Metropolitana del Valle de Toluca, ZMVT. Para cumplir con el objetivo se desarrolló la siguiente metodología: Se realizó la búsqueda de sensores electroquímicos con menor interferencia entre gases, vida útil relativamente larga, rango de medición de concentraciones amplia, valor mínimo detectable bajo y costo accesible. Se realizaron pruebas del montaje optimo de la caja de sensores en el UAV, así como el desarrollo del sistema de anclaje y estabilización del sistema de monitoreo. Los resultados obtenidos fueron la integración de un sistema con sensores electroquímicos para medir CO2, CO, NO2, NO, SO2 y O3, sensor óptico para medir el material particulado, sensores de velocidad del viento, temperatura, humedad relativa y radiación solar, GPS y radio de comunicación; así como bombas que suministran la muestra de aire a los sensores y un contenedor para retener partículas para su posterior análisis. El suministro de energía se realiza con baterías permitiendo el monitoreo continuo por 3 h. Se logró un peso total de 1100 g. Se probó con éxito el funcionamiento del sistema realizando mediciones de las concentraciones de contaminantes atmosféricos en la vertical a 120 m de altura, se presentaran los resultados de los primeros muestreos con el sistema de monitoreo. Por ejemplo, el sensor de Ozono que se comparó contra un medidor de ozono T 400 tiene una variación de 2.1 % a 400 ppb