Znečištěné ovzduší zabije ročně miliony lidí. Podle odhadů WHO čtyři pětiny obyvatel žijících ve městech dýchají znečištěnější vzduch, než doporučují limity Světové zdravotnické organizace. S problémem souvisí i otázka monitoringu kvality ovzduší, který v současnosti typicky zajišťují speciální automatické stanice vybavené sofistikovanými přístroji. Jejich úlohu by podle vědců mohly do budoucna převzít antény pro 5G sítě, které by fungovaly jako senzory, a lidé by tak měli jasnější přehled o tom, jaký vzduch právě dýchají.
V Brně měří kvalitu ovzduší celkem deset automatických stanic: čtyři patří hydrometeorologickému ústavu, jedna zdravotnímu ústavu v Ostravě a zbytek městu Brnu. Obrázek o znečištění tak mají obyvatelé jihomoravské metropole z desítky míst, díky nimž si mohou udělat představu o aktuální situaci.
„Podle zahraničních studií je žádoucí dosáhnout pokrytí tisícem senzorů na čtvereční míli, tedy zhruba jeden a půl kilometru čtvereční. Senzory, které by se daly využít, sice existují, ale jejich cena se pohybuje od stovek do tisíce euro za kus, což znamená, že takovýto plošný monitoring by byl z hlediska nákladů zcela nereálný,“ vysvětluje Pavel Škrabánek z Ústavu automatizace a informatiky brněnské strojní fakulty.
Škrabánek už třetím rokem spolupracuje s mezinárodním vědeckým týmem, který si dal za cíl najít cestu, jak přesnější monitoring zajistit, ideálně levně. Konkrétně chtějí využít rozvoj 5G sítí. „Jedna anténa pro 5G pokrytí obslouží perimetr zhruba 500 až 1000 metrů, dá se tedy čekat, že jimi budou města poměrně hustě pokrytá. My se snažíme antény upravit tak, aby se samy staly senzorem pro měření škodlivin. Pokud se to podaří, pak bychom mohli mít data o kvalitě ovzduší doslova za každým rohem,“ popisuje myšlenku Škrabánek.
V čele mezinárodního vědeckého týmu projektu AQMA je profesor Michael Cheffena z Norwegian University of Science and Technology v norském Gjøviku. Kromě této instituce se zapojila i BI Norwegian Business School, University Carloss III de Madrid a brněnské VUT. Zatímco kolegové v Norsku pracují na přípravě speciálních polymerů schopných přitahovat konkrétní škodlivé látky, Pavel Škrabánek pracuje na algoritmu, který zachytí drobné změny v chování antény vystavené znečištěnému ovzduší a převede je do hodnoty konkrétního údaje o stavu ovzduší.
Prvotní testy už prokázaly, že myšlenka funguje, nyní vědci zkoušejí pracovat s více anténami najednou a už nyní chystají navazující výzkum, který vyvíjené antény posune k dalšímu testování. Výsledkem má být know-how, které by se dalo uvést na trh nebo komercializovat prodejem soukromé firmě. Jak ale sám Škrabánek upozorňuje, výzkumníky čeká ještě dlouhá cesta.
Zdroj: Fakulta strojního inženýrství
Vysoké učení technické v Brně
