A forma mais comum de medir a qualidade do ar, no que diz respeito às partículas PM ₁₀ e PM _2,5 , é utilizar os chamados Monitores de Atenuação Beta , também conhecidos como BAM (ver imagem à direita). Esses são equipamentos profissionais e também os únicos equipamentos oficiais utilizados para monitoramento da qualidade do ar na China, nos EUA e na maior parte do mundo. O fabricante mais famoso é a empresa norte-americana chamada Met-One .

O princípio de funcionamento do BAM é bastante simples: mede a diminuição do número de partículas beta (elétrons) transmitidas através de uma fina camada de material particulado (PM). À medida que a espessura da camada PM aumenta, menor é o número de partículas beta que podem passar.

O único problema com este tipo de equipamento BAM é o custo, estimado em 120 mil CNY (15 mil euros). Só na China, existem cerca de 500 deles (cerca de 10 estações para cada cidade) e, no entanto, isto não é suficiente, pois ainda existem muitas cidades sem quaisquer leituras de PM _2,5 . Na Tailândia, existem 21 estações automáticas (ou seja, com leitura horária), mas nenhuma delas fornece dados de PM _2,5 . E no Vietnã existem apenas 3 estações para todo o país.

Então, enquanto esperamos que todos os governos mundiais invistam em novos Monitores de Atenuação Beta, há algo que possa ser feito? Então a resposta é sim ! Na verdade, existem equipamentos relativamente acessíveis que podem ser usados para medir a qualidade do ar com base em PM ₁₀ e PM _2,5 . O mais famoso é o contador de partículas de ar Dylos:

Se você quiser saber como o contador de partículas de ar Dylos está funcionando, consulte o excelente trabalho de engenharia reversa de Matthias em woodgears.ca ou simplesmente no site da Dylos ( www.dylosproducts.com/ ). Você também pode consultar o artigo de pesquisa Um instrumento de baixo custo para análise de partículas ambientais com base em espalhamento óptico para entender a teoria por trás da medição.

Nota: este artigo foi escrito em 2013. Embora o monitor Dylos ainda seja um bom produto, hoje em dia existem produtos de monitoramento muito melhores e acessíveis, por isso não recomendamos mais a compra do produto Dylos.

Você pode, por exemplo, verificar a linha de produtos de estações de monitoramento da qualidade do ar GAIA do ES Labs.

Para comprovar que tal equipamento Dylos poderia ser utilizado como uma solução temporária para medição da Qualidade do Ar, montamos um pequeno experimento em nossos laboratórios, baseado no Dylos DC 1100 Pro, com interface para PC . O Dylos PC 1000 pro é relativamente barato e pode ser comprado na Amazon por US$ 319.

Observe que você deve obter a versão profissional, com interface para PC . O Pro é necessário para poder medir partículas tão pequenas quanto PM _2,5 , já que a versão não profissional só pode detectar partículas PM10 ou maiores. A versão da interface para PC é obrigatória, pois fornece uma interface serial, necessária para extrair automaticamente os dados do monitor dylos para o PC.

Se você comprar o equipamento da China, do taobao ou jndong (jd.com), tenha cuidado e certifique-se de solicitar a versão correta. A versão mais comum no DC 1100 sem interface de PC. Apenas algumas lojas no taobao fornecem esta versão correta e, no momento em que este artigo foi escrito, jd.com nem mesmo fornece a versão correta. Se precisar de ajuda para comprar equipamentos da China, entre em contato conosco com o assunto "Pedido de Equipamentos Dylos", e nós o ajudaremos no pedido.

Para extrair automaticamente os dados para enviá-los ao servidor, são utilizados um Raspberry PI ($ 56) e um cabo serial para USB ($ 9), totalizando um BOM de $ 375. (Você pode comprar todo esse material na Amazon clicando nas imagens abaixo)

Dylos DC1100 pro with PC interface	Serial to USB cable	Raspberry PI

A documentação e os scripts para conectar o contador de partículas Dylos ao Raspberry PI e carregar automaticamente os dados do dylos para o servidor do projeto do Índice Mundial de Qualidade do Ar estão disponíveis gratuitamente no github: github.com . Se você tiver alguma dúvida, pode entrar em contato conosco com o assunto "Experimento Dylos".

Além disso, observe que ao configurar seu contador de partículas Dylos externamente, você precisa ter cuidado onde localizá-lo. Idealmente, deve estar em um local que não vente muito, pois o vento pode ter um impacto significativo nas leituras (a razão é que o contador Dylos está usando um ventilador simples para obter a entrada de ar e o volume de entrada de ar por minuto precisa ser constante para obter leituras precisas ~ Este ventilador simples é uma das razões pelas quais este tipo de material é tão acessível em comparação com os sensores profissionais MetOne BAM).

Para comparar a leitura de Dylos com a leitura de BAM, usamos os dados de BAM fornecidos pelo Beijing Chaoyang Agricultural Exhibition Hall (朝阳农展馆), já que nossa estação está localizada na área de Sanlitun Soho.

E aqui está o resultado em tempo real: a linha em azul é a leitura do dylos (atualizada a cada minuto), e a linha em vermelho os dados do BAM (atualizados a cada hora). O primeiro gráfico compara a leitura de PM ₁₀ , enquanto o segundo gráfico compara a leitura de PM _2,5 . Além disso, observe que os dados BAM são fornecidos diretamente em µg, ou seja, não convertidos para os graus AQI.

(Click on the picture to open the real time version)

Como você pode ver, a semelhança entre a leitura dos dylos e do BAM é bastante alta, mas nem sempre totalmente comparável. Na segunda parte deste post (que escreveremos após dois meses, assim que tivermos coletado dados suficientes), forneceremos mais dados estatísticos sobre as leituras.

Além disso, se você estiver interessado em participar deste experimento, montando sua própria estação Dylos, entre em contato conosco . Forneceremos todos os scripts e configuração detalhada, bem como adicionaremos o banco de dados do sensor, para que você possa ver suas leituras em tempo real.

Seguindo este post, você pode conferir o novo post sobre a manutenção do experimento Dylos Air Particle Conter .