Sistema aéreo de medición de gases contaminantes basado en un UAV, resultados preliminares

Abstract

El monitoreo de gases contaminantes es una actividad que se lleva a cabo en la mayor parte de los países desarrollados en estaciones ubicadas en ciudades y zonas afectadas por algún tipo de emisión de contaminantes. Éstas estaciones proveen una nube de puntos que permite estudiar la evolución de los contaminantes a nivel de suelo. A nivel de la tropósfera, en especial por debajo de la capa límite atmosférica, se utilizan sistemas de instrumentos de teledetección tales como radares, fotómetros solares o lidares atmosféricos (además de radiosondas), que son capaces de generar perfiles verticales de las variables estudiadas. Sin embargo, el costo de estos sistemas puede ser muy elevado, lo que limita la capacidad de investigación y estudio de la atmósfera en países o comunidades que no cuentan con una tradición en investigación o con los recursos necesarios para ello. En éste documento se plantea un sistema de medición de contaminantes criterio basado en un UAV (Unmanned Aerial Vehicle) que, dadas sus características, puede generar perfiles verticales de los contaminantes hasta un nivel inicial de 300 m, con la posibilidad de alcanzar el límite de la capa estable que se genera durante la noche. Se monitorea Ozono (O3), Monóxido de Carbono (CO), Material Particulado (PM10), temperatura y presión atmosférica. También se plantean las mediciones preliminares de dichos gases en la ciudad de Cochabamba, Bolivia.

Pollutant gases monitoring takes place in most of developed countries in stations located in cities and areas affected by pollutant emissions. These stations provide a point-cloud that allows to study the evolution of pollutants at ground level. In the troposphere, especially inside the atmospheric boundary layer (ABL), remote sensing systems such as radars, sunphotometers or atmospheric LIDAR systems (also radiosondes) are used because their vertical-profiles generating capability. However, the cost of these systems can be very high, which limits research and study of the behavior of the atmosphere in countries or communities that do not have a tradition in research or resources to do so. In this document, a key-pollutant gases measurement system based on a UAV (Unmanned Aerial Vehicle), is proposed. This system can generate vertical profiles of pollutants to an initial level of 300 m, with the possibility of reaching the limit of the stable layer generated overnight. Ozone (O3), carbón monoxide (CO), Atmospheric Particulate Matter (PM10), temperature and atmospheric pressure are monitored. Preliminary measurements of these gases are also shown in Cochabamba city (Bolivia).