Ứng dụng công nghệ cảm biến trong giám sát chất lượng không khí

Chất lượng không khí tại Hà Nội. Ảnh chụp màn hình

Từ kinh nghiệm quốc tế

Để giúp người dân biết được tình trạng chất lượng không khí, các cơ quan chính phủ, nhà khoa học và các công ty tại nhiều quốc gia trên thế giới đã liên tục cung cấp thông tin theo thời gian thực về tình trạng chất lượng không khí. Dữ liệu quan trắc giúp nâng cao nhận thức của cộng đồng về ô nhiễm không khí, đồng thời hỗ trợ đánh giá xu hướng và tác động của ô nhiễm không khí, góp phần thực hiện và đánh giá hiệu quả của các giải pháp quản lý chất lượng không khí.

Hiện nay việc kết hợp phương pháp quan trắc truyền thống với quan trắc sử dụng cảm biến và kỹ thuật viễn thám mang đến cơ hội mới để hiểu và truyền đạt thông tin về chất lượng không khí. Sự tích hợp này có thể làm giảm chi phí vận hành mạng lưới và cho phép giám sát trên không gian rộng lớn hơn mà các công nghệ giám sát truyền thống khó đạt được.

TS. Andrea Clements, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA) chia sẻ: US EPA đã triển khai nhiều chương trình hỗ trợ phát triển và ứng dụng công nghệ cảm biến, trong đó nổi bật là Chương trình đánh giá hoạt động của cảm biến và tài liệu khuyến nghị về thiết bị cảm biến mà nhiều quốc gia khác đang tham khảo để sử dụng. Các chương trình và tài liệu này liên tục cập nhật các nội dung về cảm biến chất lượng không khí sử dụng cho các mục đích khác nhau như: nghiên cứu; khoa học công dân; giáo dục, truyền thông; nhận diện nguồn ô nhiễm; bổ sung dữ liệu cho mạng lưới quan trắc tiêu chuẩn. US EPA tạo điều kiện cho các tổ chức đánh giá các thiết bị cảm biến (bao gồm việc cho phép đặt cạnh các trạm quan trắc tiêu chuẩn) cũng như đưa ra các nghiên cứu và khuyến nghị để nâng cao chất lượng dữ liệu.

Bên cạnh đó, Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP) đã và đang thúc đẩy rất nhiều nỗ lực cải thiện CLKK, đặc biệt tại các quốc gia đang phát triển thường bị thiếu hụt dữ liệu chất lượng không khí. Ông Sean Khan, Giám đốc Chương trình toàn cầu Hệ thống giám sát chất lượng không khí cho mọi người, thuộc UNEP chia sẻ: “Chương trình hệ thống quan trắc CLKK toàn cầu của UNEP (GEMS Air) thúc đẩy sự đổi mới công nghệ và sự hợp tác giữa các cơ quan nhà nước và các đơn vị tư nhân nhằm tăng cường tích hợp và sử dụng các công nghệ quan trắc cảm biến và vệ tinh bên cạnh các trạm quan trắc chuẩn của nhà nước. Trong đó, UNEP đã kí thỏa thuận hợp tác với các công ty như Google và IQAir để xây dựng bản đồ CLKK toàn cầu áp dụng thành tựu khoa học công nghệ.

Các đại biểu tham dự Hội thảo trực tuyến

Tới các ứng dụng tại Việt Nam

Tại Việt Nam, công nghệ cảm biến được sử dụng trong một số hệ thống quan trắc của nhà nước, trong nhiều nghiên cứu và đặc biệt gần đây phổ biến với trường học và cộng đồng cho nâng cao nhận thức, khoa học công dân và bổ sung thông tin quan trắc. 

Các thiết bị cảm biến có kích thước nhỏ gọn, chi phí thấp, cách lắp đặt, vận hành và bảo trì tương đối đơn giản nên có thể được lắp đặt ở nhiều nơi và được nhiều người sử dụng. Chỉ trong vòng 3 năm, các chỉ số chất lượng không khí tại nhiều điểm đo tại Việt Nam được cập nhật trực tiếp và liên tục qua nhiều trang web và ứng dụng, trong đó có các trang như PAM Air, moitruongthudo, cem.gov.vn...

Theo TS. Lý Bích Thuỷ, Đại học Bách Khoa Hà Nội, hiện nay, một số trường đại học hay viện nghiên cứu cũng tự lắp ráp các thiết bị cảm biến, hoặc sử dụng thiết bị cảm biến nhằm phục vụ cho các nghiên cứu về ô nhiễm không khí. Điển hình như ứng dụng của cảm biến trong phân tích xu hướng biến thiên nồng độ bụi PM2.5 theo thời gian và không gian; ứng dụng trong giám sát chất lượng không khí gần nguồn phát thải; ứng dụng trong quan trắc tiếp xúc để đánh giá tác động đến sức khỏe.

Ngoài ra, các bên nghiên cứu cũng đã sử dụng dữ liệu từ cảm biến cùng với vệ tinh và trạm quan trắc truyền thống cho các nghiên cứu để làm rõ hiện trạng, đặc điểm ô nhiễm bụi mịn, nguồn và ảnh hưởng.

TS. Hoàng Dương Tùng, Chủ tịch Mạng lưới không khí sạch Việt Nam cho rằng: Việt Nam rất cần tham khảo các kinh nghiệm và xu thế quốc tế để thúc đẩy ứng dụng công nghệ cảm biến. Đồng thời, cơ quan quản lý nhà nước cần tạo điều kiện, xây dựng lộ trình, cơ chế phát triển để các nhà phát triển hệ thống cảm biến cùng các cơ quan nghiên cứu khoa học nâng cao ứng dụng của các công nghệ mới, phục vụ cho mục đích giáo dục, nâng cao nhận thức, nghiên cứu khoa học và bổ trợ cho việc quản lý nhà nước.