Dépasser la pollution atmosphérique :les villes intelligentes offrent une bouffée d’air pur

Les nouvelles technologies de contrôle de la qualité de l’air aident les gens à trouver des solutions pour mieux respirer.

Lorsqu’un nuage de pollution recouvre une ville entière, il est facile de penser que toute la ville est touchée. Mais ce n’est pas toujours le cas. Que ce soit du pollen d’ambroisie envahissant ou des rejets industriels, l’air peut être pollué à un endroit et rester respirable à quelques rues de là.

D’après l’Organisation mondiale de la santé, sept millions de personnes meurent chaque année prématurément en raison des risques pour la santé que représente la pollution atmosphérique. Une étude a conclu que la mauvaise qualité de l’air est une conséquence des politiques non durables en matière de transport, d’énergie, d’industrie et de gestion des déchets dans les villes les plus peuplées du monde.

Les stations de contrôle de la qualité de l’air (CQA) actuelles prélèvent des échantillons dans un nombre restreint de lieux à travers la ville et créent ensuite un indice de qualité de l’air (IQA) à l’échelle de la ville. Ces stations CQA en nombre limité ne peuvent pas fournir un niveau de détails suffisant pour être transposées à l’échelle d’un îlot urbain.

Toutefois, de nouveaux systèmes basés sur les technologies de l’Internet des objets (IoT) et les capteurs électrochimiques révolutionnent le suivi de la pollution. Les nouvelles technologies de contrôle de la qualité de l’air analysent la présence de pollution, de pollens et de toxines à l’échelle des rues et fournissent des données en temps réel en fonction de l’heure et du lieu.

Disposer d’informations précises et mises à jour sur la qualité de l’air dans des villes polluées, telles que Los Angeles, Pékin et New Delhi peut améliorer le quotidien des personnes souffrant de pathologies pulmonaires, telles que l’asthme ou la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO).

En effet, dès que la zone polluée est connue, il devient possible de se protéger, que ce soit avec un masque respiratoire ou en changeant d’itinéraire pour se rendre au travail, en modifiant les projets de vacances, voire en restant simplement chez soi.

« Les gens pourraient se dire : « Je ne vais pas aller là-bas aujourd’hui et m’exposer à cette substance » », déclare Catherine Grossman, professeure agrégée de médecine interne et de maladie pulmonaire à la Virginia Commonwealth University School of Medicine.

« Ceux qui préparent leurs vacances peuvent se dire : « Je veux aller à Nashville ou à Louisville, mais la zone n’est pas bonne pour mon état de santé. Je vais donc aller ailleurs. » »

Systèmes de contrôle dépassés

Selon Mahesh Chikodi, responsable mondial de Robert Bosch Engineering, il est essentiel d’avoir des rapports de pollution précis, mais les systèmes de surveillance actuels sont trop volumineux pour être portables ou évolutifs, ils n’identifient pas la source de pollution et ne renvoient pas de données en temps réel.

Lorsque les autorités municipales reçoivent des données sur la pollution de l’air, deux à quatre heures peuvent s’être écoulées et la qualité de l’air peut avoir changé.

« Quel intérêt de connaître la qualité de l’air avec plusieurs heures de retard ? », s’interroge Mahesh Chikoli.

Pour ne rien arranger, les gens décident souvent de porter un masque pour filtrer l’air en se basant sur des données prises à une distance de 30 km, explique Suman Sehra, Business Manager de la branche Smart Cities Business Development chez Intel et Segment Manager de la branche Environmental Monitoring.

« Lorsque la qualité de l’air est si mauvaise que les gens sont obligés de porter un masque, ils veulent connaitre la qualité de l’air où ils se trouvent, et non pas là où ils ne sont pas », martèle Suman Sehra.

Une bouffée d’air pur

Les nouveaux systèmes de contrôle de qualité de l’air mesurent les particules, le pollen, la pollution chimique et d’autres toxines par quartier contrairement aux mesures IQA actuelles qui se font à l’échelle de la ville. Ces nouveaux systèmes mesurent également la pollution en partie par milliard (ppb), alors que la technologie plus ancienne la mesurait en partie par million (ppm).

Micro-Climate Monitoring System de Bosch
Le Micro-Climate Monitoring System de Bosch mesure la qualité de l’air à l’aide de capteurs intelligents.

Au lieu d’avoir à attendre des heures, les données sont disponibles en quelques secondes, explique Mahesh Chikodi. Par exemple, le Micro-Climate Monitoring System de Bosch (MCMS) mesure la qualité de l’air au moyen de capteurs « intelligents » connectés assurant un transfert de données plus rapide.

Ces outils de nouvelle génération recueillent des données hyperlocalisées permettant aux utilisateurs de programmer leur itinéraire et les activités en extérieur.

Par exemple, le nouveau système peut suggérer des itinéraires moins pollués pour se rendre au travail ou planifier une randonnée dans des parcs nationaux avec une meilleure qualité de l’air.

Les nouveaux systèmes de contrôle de qualité de l’air se répandent partout dans le monde. Le MCMS de Bosch est utilisé à New Delhi, une des villes les plus polluées du monde. Plus tôt dans l’année, des chercheurs ont fait une étude à Oakland, Californie, et ils ont équipé les véhicules Google Street View d’une plate-forme de mesure rapide de la pollution. Et à Chicago, un réseau de capteurs montés sur des lampadaires a été développé à l’échelle de la ville par le laboratoire national d’Argonne du département américain de l’Énergie pour surveiller différents polluants.

Des stations de contrôle supplémentaires permettent d’avoir un contexte spatial qu’il n’est pas possible d’obtenir avec le nombre limité de stations CQA traditionnelles. Cette capacité de détection accrue permet maintenant d’identifier les zones à forte pollution en utilisant des alertes de qualité de l’air en temps réel.

Cela signifie que les urbanistes, propriétaires d’usine, contremaîtres de construction et autres professionnels peuvent prendre des décisions plus éclairées sur la façon de protéger la santé des travailleurs, de réduire les émissions et de respecter les recommandations sur la qualité de l’air. Même les planificateurs d’événements peuvent s’appuyer sur les tendances en matière de qualité de l’air pour planifier des activités en plein air.

De plus, les stations CQA traditionnelles peuvent coûter jusqu’à 200 000 $, ce qui les rend difficilement utilisables à grande échelle. Les nouvelles stations MCMS de Bosch coûtent jusqu’à 20 fois moins cher, les villes peuvent donc plus facilement se permettre d’installer plusieurs de ces stations à des points stratégiques.

image de ville

Les coûts d’exploitation sont également moins élevés parce que les ingénieurs peuvent surveiller les capteurs à distance et n’ont pas besoin de se déplacer sur chaque site, précise Mahesh Chikodi.

Une façon de vivre plus intelligente

Outre les capteurs intelligents de qualité de l’air, les villes intelligentes utilisent des données en temps réel, l’IoT et des technologies d’information et de communication pour améliorer les infrastructures et services urbains.

Ces technologies incluent les transports et l’éclairage intelligents, des applications de données de stationnement pour trouver des places de parking disponibles et un système intelligent de mesure de l’énergie. Les systèmes intelligents de contrôle de qualité de l’air peuvent fonctionner en symbiose pour améliorer la qualité de l’air, notamment avec des systèmes de transports intelligents pour optimiser le flux de circulation dans un couloir encombré d’une ville, explique Suman Sehra.

Il explique : « Si je suis urbaniste, je peux utiliser ces données pour optimiser le flux de circulation dans la ville. » Par exemple, les feux de circulation pourraient passer du rouge au vert pour limiter les émissions des véhicules au ralenti dans des zones spécifiques où la pollution est plus importante.

Les autorités municipales pourraient également rediriger le trafic en dehors des zones polluées, envoyer une alerte invitant les conducteurs à passer de l’essence à l’énergie électrique et encourager les gens à utiliser les transports en commun, souligne Mahesh Chikodi.

Il explique que les informations ultra-précises des systèmes intelligents de contrôle de la qualité de l’air offrent aux villes la garantie de pouvoir surveiller de près les polluants émis par les entreprises industrielles. Des mesures d’atténuation appropriées peuvent alors être prises pour améliorer la qualité générale de l’air.

« Si vous connaissez la cause, vous pouvez prendre des mesures », pense Mahesh Chikodi. « Nous pouvons améliorer ce que nous sommes capables de mesurer. »

La surveillance hyperlocale améliore la qualité générale de l’air, rue par rue. Et cela fait une bouffée d’air pur pour chacun d’entre nous.

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