L’activitat del port de Palma no explica per si sola els nivells de renou i partícules a l’aire, segons un estudi de la UIB
18/07/2018
L’activitat dels ferris es correlaciona amb l’evolució temporal de concentracions de partícules PM101
L’APB pretén estendre a la resta de ports que gestiona aquesta iniciativa
L’Autoritat Portuària de Balears (APB) i la UIB han presentat avui les primeres conclusions del projecte SmartSensPort-Palma, que vol avaluar la viabilitat del seguiment de variables de contaminació ambiental amb dispositius de baix cost. Les dades recollides a través de la nova xarxa de sensors instal·lats al port de Palma s’han analitzat i s’ha valorat la correlació entre l’activitat portuària i la contribució al nivell de contaminació ambiental de la zona a través de la monitorització temporal del nivell de renou, la concentració de partícules i la concentració de gasos.
De les dades de renou i partícules analitzades des de setembre de 2017 fins a abril de 2018, s’observa que no hi ha una correlació clara entre totes les activitats del port i els nivells de contaminació per renou i partícules mesurats. És a dir, segons l’estudi de la UIB, l’activitat del port de Palma no explica per si sola els nivells de renou i partícules PM10 presents a l’aire.
Així, el comportament d’aquestes variables no coincideix amb el comportament de tots els tipus d’activitats identificades, entesa aquesta activitat com a nombre d’hores que un vaixell roman al port. Per tipus de vaixell, només l’activitat dels ferris mostra una correlació relativament elevada amb la concentració de partícules PM10 en suspensió a l’aire.
Els investigadors de la UIB assenyalen la necessitat d’estudiar també altres factors que puguin explicar millor la correlació amb la contaminació ambiental, així com ampliar l’estudi als gasos i poder establir un model de comportament que permeti extreure conclusions causa-efecte.
Així, les principals conclusions d’aquest projecte pilot són:
1. Les xarxes de sensors de baix cost, tot i la baixa resolució, són una alternativa amb molt de potencial per monitoritzar ports i prendre decisions basades en dades.
2. No s’ha detectat cap vinculació clara entre l’activitat portuària i les dades de contaminació ambiental recollides.
3. Cal continuar monitoritzant les dades per poder passar de l’anàlisi correlacional a l’anàlisi causal.
1. Un projecte innovador
SmartSensPort-Palma és un projecte d’innovació on col·laboren l’Autoritat Portuària de les Balears, la Universitat de les Illes Balears i l’empresa MallorcaWifi, per estudiar i dissenyar una xarxa intel·ligent de sensors de baix cost que permeti monitoritzar la contaminació ambiental del port, amb l’objectiu final de prendre decisions basades en el coneixement que puguin millorar la qualitat de vida dels ciutadans.
Característiques:
Tecnologia intel·ligent (smart). Es tracta d’un xarxa innovadora, basada en la implantació de tecnologia de baix cost, per avaluar l’eficàcia real d’aquests sistemes i aconseguir un retorn social amb la transferència dels resultats de la recerca a altres xarxes. Aquestes tecnologies presenten l’avantatge principal de poder-se incorporar en un gran nombre, pel seu reduït cost, però requereixen una inversió més gran de temps en el modelatge dels valors aconseguits.
Integració en altres xarxes. Una xarxa dissenyada per permetre’n la integració en l’actual xarxa d’estacions atmosfèriques i de mesura de qualitat de l’aire d’altres institucions.
Dades obertes. L’objectiu final és utilitzar les dades recollides per la xarxa per poder prendre decisions basades en el coneixement. L’obertura de les dades aportarà una base per a l’avaluació de les activitats del port i contribuirà a l’estratègia de transparència de Ports de les Balears.
Aquest projecte neix l’any 2016 a iniciativa de l’APB, aprofitant el conveni marc de col·laboració ja existent per encarregar a la UIB la definició i implantació d’una xarxa de sensors que permetés la identificació de focus contaminants als ports de les Balears. Amb aquesta monitorització s’obtindrien dades cada pocs minuts, la qual cosa permetria correlacionar-les amb la informació de l’activitat portuària.
En el projecte hi participa un equip multidisciplinari d’investigadors: els doctors Bartomeu Alorda, membre del grup de Sistemes Electrònics del Departament de Física Víctor Homar, membre del grup de Meteorologia del Departament de Física i Maurici Ruiz, director del Servei de Sistemes d’Informació Geogràfica i Teledetecció. La participació de la UIB s’ha centrat en el disseny de la xarxa, la posada en marxa d’un servidor de recepció de dades per a l’estudi independent de la plataforma que ofereix l’empresa instal·ladora, i la realització de diversos informes: sobre la qualitat de les dades, de correlació de les dades amb estacions de referència del Govern de les Illes Balears, i d’anàlisi de les dades recollides.
2. Les primeres dades
S’han recollit dades de renou i partícules entre setembre de 2017 i abril de 2018, mentre que les dades de gasos han tingut un procés de modelització més complex, i des del mes de juny de 2018 es tenen dades de forma continuada, que es troben en fase d’estudi.
2.1. Dades d’activitat portuària
Segons la informació recollida durant aquest període:
Les hores de màxima activitat al port són: entre les 6 i les 11 hores
Els dies de la setmana amb major activitat són dissabte i dimarts
Per tipus de vaixell, el grup més nombrós és el de ferris, tant pel que fa a nombre total de vaixells com a nombre d’hores/vaixell atracat al port:
De l’1 de setembre de 2017 al 30 de juny de 2018, han fet escala al port de Palma un total de 2.750 vaixells, dels quals 435 han estat creuers, xifra que representa un 15,8% del nombre total. Font: APB
Si es comptabilitza el nombre total d’hores/vaixell durant tot el període d’observació, els creuers representen un 25% del total d’hores/vaixell d’aquest període, els ferris representen un 44% del total, i altres tipus d’embarcacions, un 31%.
2.2. Dades de partícules i renou
L’anàlisi de les primeres dades permet disposar d’un primer patró diari i setmanal de renou i de partícules, així com l’evolució diària de les dades de partícules i renou recollides entre setembre de 2017 i abril de 2018.
En general, l’evolució de les PM10 i del renou és que presenten un increment durant el dia i un descens durant la nit, que no coincideixen amb l’evolució de l’activitat en hores/vaixell al port. Per tant, la presència de vaixells al port no permet explicar una part important de l’impacte sonor o de matèria particulada mesurada, per la qual cosa s’han de cercar altres factors. Aquesta conclusió és evident en el cas del renou, el comportament del qual respon a un patró més coincident amb el ritme diari de la ciutat que amb el ritme diari del trànsit portuari. De forma similar es pot establir una dependència de l’embat típic de la badia de Palma en el decrement de la concentració de partícules a l’àrea del port.
No obstant això, en el cas de les partícules PM10, si es detalla l’activitat per tipus de vaixell, es pot establir mitjançant una anàlisi del cicle setmanal que el nivell de PM10 ofereix una notable correlació amb l’activitat dels ferris (0,72), mentre que la correlació amb els creuers és molt més dèbil (0,26) i inexistent per al cas d’altres vaixells.
L’evolució mitjana de PM10 mostra alguns pics, però es manté en una mitjana diària dins els límits permesos en àrees urbanes (50 µg/m3 diari).
2.3. Dades de gasos
Les dades de gasos monitoritzades corresponen al mes de juny de 2018 i, si bé permeten observar les tendències normalitzades i establir un cicle diari de nivell de concentració del contaminant, encara no són suficients per establir un model fiable per extreure’n conclusions causa-efecte.
3. Futur
Una de les conclusions de l’anàlisi de dades és que cal continuar monitoritzant les dades per poder passar de l’anàlisi correlacional a l’anàlisi causal.
Després d’aquesta experiència, la intenció de l’APB és consolidar i estendre a la resta dels ports d'interès general de les Illes Balears que gestiona aquesta iniciativa, i emprar la gran quantitat de dades que es recullen per aprofundir en l’anàlisi a través de programes de doctorat i noves col·laboracions amb la UIB.
Cal destacar que l’organisme competent per vetllar per la qualitat de l’aire és la Comunitat Autònoma, qui ha mostrat interès per les dades que aporten aquests sensors de cara al seu ús complementari a les estacions de precisió de què disposa.
Des que es va acabar d’instal·lar, el setembre de 2017, i després de diversos processos de calibratge, correcció i certificació a càrrec de l’empresa instal·ladora, la xarxa de sensors mesura el nivell de pressió sonora i partícules, així com la tendència del comportament dels gasos.
Aquest fet és important perquè el cost de la xarxa de de 44.925 euros permet obtenir dades orientatives que fins ara només s’obtenien a través d’estacions que tenen un cost cinc vegades superior, com a mínim. La utilització de tecnologia de baix cost, seguint la filosofia de les ciutats intel·ligents, permetrà estendre de manera molt més eficient per a les administracions públiques l’obtenció de dades d’alerta de contaminació atmosfèrica, i suposa també un procés de transferència de coneixement de la Universitat a la societat.
[1] Les PM10 es poden definir com aquelles partícules sòlides o líquides de pols, cendres, sutge, partícules metàl·liques, ciment o pol·len, disperses a l'atmosfera, el diàmetre de les quals varia entre 2,5 i 10 µm (1 micròmetre correspon a la mil·lèsima part d'1 mil·límetre).
