Χαρτογραφώντας το αόρατο: Τα αυτοκίνητα Street View αποκτούν αισθητήρες ατμοσφαιρικής ρύπανσης

Υπάρχουν περίπου 2 εκατομμύρια χιλιόμετρα αγωγών διανομής φυσικού αερίου στις ΗΠΑ. Αυτοί οι αγωγοί υπάρχουν σχεδόν παντού όπου υπάρχουν άνθρωποι και, όταν εμφανίζουν διαρροές, το μεθάνιο —το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου— που απελευθερώνεται είναι ένα ισχυρό αέριο θερμοκηπίου, με 84 φορές μεγαλύτερη επίδραση βραχυπρόθεσμης θέρμανσης σε σχέση με το διοξείδιο του άνθρακα.¹ Ο εντοπισμός και η μέτρηση αυτών των διαρροών με τις υπάρχουσες τεχνολογίες μπορεί να είναι χρονοβόρα διαδικασία. Οι υπηρεσίες κοινής ωφέλειας υποχρεούνται βάσει νομοθεσίας να επιδιορθώνουν γρήγορα τυχόν διαρροές που χαρακτηρίζονται ως απειλές για την ασφάλεια, αλλά χιλιάδες άλλες μπορεί να παραμείνουν ενεργές για μήνες ή χρόνια, πράγμα που συμβαίνει συχνά.

Για να βοηθήσει τις υπηρεσίες κοινής ωφέλειας αερίου, τις ρυθμιστικές αρχές και άλλα μέρη να κατανοήσουν το μέγεθος του προβλήματος και να συμβάλει ώστε να δοθεί προτεραιότητα στις πιο αποδοτικές λύσεις από άποψη κόστους, το Environmental Defense Fund (EDF) συνεργάστηκε με τον Joe von Fischer, έναν επιστήμονα από το Colorado State University, για να αναπτύξει τεχνολογία για ανίχνευση και μέτρηση των συγκεντρώσεων μεθανίου από ένα κινούμενο όχημα. Οι αρχικές δοκιμές ήταν ευοίωνες και το EDF αποφάσισε να επεκτείνει τις προσπάθειές του σε περισσότερες τοποθεσίες.

Τότε ο οργανισμός απευθύνθηκε στην Google. Το έργο έπρεπε να κλιμακωθεί και εμείς είχαμε την υποδομή για να το πετύχουμε: υπολογιστική ισχύ, ασφαλή αποθήκευση δεδομένων και, το σημαντικότερο, έναν στόλο αυτοκινήτων Street View. Αυτά τα οχήματα, εξοπλισμένα με GPS υψηλής ακρίβειας, κινούνταν ήδη σχεδόν παντού, καταγράφοντας φωτογραφίες 360 μοιρών για τους Χάρτες Google, επομένως, ίσως θα μπορούσαν στην πορεία να μετρούν και το μεθάνιο. Η υπόθεση, λέει η Karin Tuxen-Bettman από την Κοινωνική προσφορά Google Earth, ήταν ότι "είχαμε τη δυνατότητα να κάνουμε τον στόλο αυτοκινήτων Street View μια πλατφόρμα ανίχνευσης του περιβάλλοντος".

Τα αυτοκίνητα Street View κάνουν τουλάχιστον 2 δρομολόγια σε μια δεδομένη περιοχή, για να καταγράψουν καλά δεδομένα ποιότητας αέρα. Ένας αγωγός εισόδου στον μπροστινό προφυλακτήρα συλλέγει δείγματα αέρα, τα οποία, στη συνέχεια, υποβάλλονται σε επεξεργασία από έναν αναλυτή μεθανίου² στο πορτ μπαγκάζ. Τέλος, τα δεδομένα αποστέλλονται στο Google Cloud για ανάλυση και ενσωμάτωση σε έναν χάρτη που δείχνει το μέγεθος και την τοποθεσία των διαρροών μεθανίου. Από το 2012, που ξεκίνησε η δοκιμή, το EDF έχει δημιουργήσει χάρτες μεθανίου για 11 πόλεις και έχει εντοπίσει περισσότερες από 5.500 διαρροές. Τα αποτελέσματα κυμαίνονται από μία διαρροή για κάθε μίλι διαδρομής (λυπούμαστε, Βοστονέζοι) μέχρι μία κάθε 200 μίλια (συγχαρητήρια, Ιντιανάπολις, για την αντικατάσταση όλων αυτών των διαβρώσιμων αγωγών χάλυβα και σιδήρου με πλαστικούς).Όλοι μπορούμε να ανοίξουμε το smartphone και να δούμε τον καιρό. Τι θα γινόταν, όμως, αν μπορούσες να κάνεις κύλιση προς τα κάτω στην οθόνη και να δεις ποια είναι η ποιότητα αέρα στον δρόμο που περπατάς;"Karin Tuxen-BettmanΟι χάρτες μεθανίου βοηθούν τις υπηρεσίες κοινής ωφέλειας να κατανέμουν τους πόρους τους πιο αποδοτικά για επισκευές και μακροπρόθεσμες βελτιώσεις. Η PSE&G, μία από τις μεγαλύτερες υπηρεσίες κοινής ωφέλειας στο Νιου Τζέρσεϊ, ζήτησε από το EDF και την Google να βοηθήσουν στη διαμόρφωση ενός έργου αντικατάστασης αγωγών ύψους 905 εκατομμυρίων $. Ο συνδυασμός των δεδομένων μεγέθους διαρροών με τις μεθόδους ιεράρχησης διαρροών της PSE&G και οι γρήγορες κινήσεις προκειμένου να αξιοποιήσει τις χαμηλές τιμές φυσικού αερίου, θα της επιτρέψουν να αντικαταστήσει έως 820 χλμ. παλιών αγωγών, αυξάνοντας παράλληλα τους μηνιαίους λογαριασμούς κατά μόλις 1,5 τοις εκατό ανά έτος για 4 έτη.³

Αυτή η υποσχόμενη αρχή ενέπνευσε την ομάδα να κάνει το επόμενο βήμα και να εξερευνήσει το ενδεχόμενο χρήσης των αυτοκινήτων Street View για τη μέτρηση της συνολικής ποιότητας αέρα. Για χρόνια, η Google εργαζόταν για τη μέτρηση της ποιότητας του περιβάλλοντος εσωτερικών χώρων σε εταιρικά γραφεία με την Aclima, που κατασκευάζει δίκτυα αισθητήρων περιβάλλοντος. Το 2014 επεκτείναμε τη συνεργασία στον έξω κόσμο, εξοπλίζοντας αρκετά ακόμα αυτοκίνητα Street View με την πλατφόρμα της "Environmental Intelligence" (Ei) για κινητά, συμπεριλαμβανομένων αναλυτών επιστημονικής κατηγορίας και συστοιχιών αισθητήρων μικρής κλίμακας και χαμηλού κόστους για τη μέτρηση ρύπων, όπως σωματιδιακού υλικού, NO2, CO2, μαύρου άνθρακα και άλλων. Το νέο έργο ξεκίνησε πιλοτικά στο Ντένβερ και θα ολοκληρώσουμε τη χαρτογράφηση 3 περιοχών της Καλιφόρνιας έως το τέλος του 2016. Σήμερα το σύστημα παρέχει αξιόπιστα δεδομένα που αντιστοιχούν στο στατικό δίκτυο μετρήσεων της Υπηρεσίας Προστασίας Περιβάλλοντος των ΗΠΑ.

Το έργο ξεκίνησε με λίγα αυτοκίνητα, αλλά η πλατφόρμα της Aclima για κινητά, που έχει ήδη παραγάγει ένα από τα μεγαλύτερα σύνολα δεδομένων στον κόσμο σχετικά με την ποιότητα του αέρα, θα μπορούσε να επεκταθεί μέσω ανάπτυξης σε οχήματα όπως λεωφορεία και ταχυδρομικά φορτηγά, για τη δημιουργία ενός χάρτη ρύπανσης στο επίπεδο του δρόμου. Αυτά τα υπερτοπικά δεδομένα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους χρήστες να παίρνουν πιο εμπεριστατωμένες αποφάσεις σχετικά με πράγματα όπως το πότε να αφήσουν τα παιδιά να παίξουν έξω και ποιες αλλαγές να υποστηρίξουν για να κάνουν τις κοινότητές τους πιο υγιείς.

"Όλοι μπορούμε να ανοίξουμε το smartphone και να δούμε τον καιρό", λέει η Tuxen-Bettman. "Τι θα γινόταν, όμως, αν μπορούσες να κάνεις κύλιση προς τα κάτω στην οθόνη και να δεις την ποιότητα αέρα στον δρόμο που περπατάς;" Αυτές οι υποθετικές ερωτήσεις, καθώς και οι συνεργασίες και τα έργα που τις κάνουν πραγματικότητα, θα συνεχίσουν να δίνουν στους ανθρώπους νέα μάτια για να βλέπουν τον κόσμο μας και να εργάζονται για να τον κάνουν καλύτερο για όλους.