La qualità dell’aria è un tema sempre molto critico per le grandi città. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, l’inquinamento atmosferico uccide infatti circa sette milioni di persone in tutto il mondo ogni anno. E anche quando non porta alla morte, il fenomeno provoca gravi problemi di salute, in particolare a bambini e anziani, e aggrava le condizioni di chi già soffre di malattie cardiache o polmonari.

Peggiorando la qualità della vita delle persone, l’inquinamento atmosferico si traduce inoltre in un aumento dei costi sanitari. Ma non sono solo le persone a essere danneggiate. La cattiva qualità dell’aria contribuisce anche all’erosione di edifici o di strutture in metallo, mattoni o cemento. L’inquinamento da emissioni carboniche, inoltre, sta rapidamente cambiando il clima terrestre provocando i fenomeni climatici estremi che anche l’Italia ha imparato a conoscere negli ultimi anni.

Smart City e qualità dell’aria

Tra gli obiettivi di una Smart City c’è quello di creare un ambiente sostenibile, che non pregiudichi la salute delle persone e del pianeta. Per questo, le città intelligenti impiegano le tecnologie più innovative per migliorare la qualità della vita dei cittadini, comprese quelle soluzioni in grado di rendere l’aria più respirabile.

Le amministrazioni possono agire su più leve per far sì che l’inquinamento atmosferico si riduca. Dal sostegno della mobilità elettrica ai piani intelligenti di gestione del traffico, dall’incentivazione di un’edilizia green all’approvvigionamento di energia proveniente da fonti rinnovabili. Tra le diverse tecnologie che possono essere adottate per avere un’aria più pulita nelle nostre città, ecco quali sono le principali.

Monitoraggio della qualità dell’aria in tempo reale

Attraverso una rete di sensori di monitoraggio dell’aria è possibile raccogliere dati in tempo reale sulla qualità dell’aria. Questi sensori possono misurare la presenza di sostanze inquinanti come biossido di azoto (NO2), particolato sottile (PM2.5), ozono (O3), monossido di carbonio (CO) e altri inquinanti atmosferici. I sensori sono collegati a un sistema centralizzato grazie alla tecnologia IoT. Avere a disposizione questi dati permette di analizzarli e utilizzarli per prendere decisioni più informate sulla gestione della qualità dell’aria.

Piattaforme di analisi assistite dall’Intelligenza Artificiale

La gran mole dei dati raccolti dai sensori può essere elaborata da sistemi di Intelligenza Artificiale, che utilizzando processi di apprendimento automatico delle informazioni sul meteo e sul traffico aiutano a prevedere le aree in cui la qualità dell’aria sarà al di sotto dei limiti di guardia.

Veicoli elettrici e trasporto pubblico sostenibile

Tra i maggiori fattori inquinanti ci sono senz’altro i veicoli alimentati dai combustili fossili. Per ridurre l’inquinamento atmosferico una delle soluzioni è promuovere l’uso di vetture elettriche e adottare un trasporto pubblico a basse emissioni. Accanto a ciò, è necessario anche installare in maniera diffusa le adeguate infrastrutture di ricarica.

Energia rinnovabile e gestione energetica intelligente

Investire in fonti di energia rinnovabile come l’energia solare o eolica, e utilizzare sistemi di gestione energetica smart, permette di ridurre le emissioni di gas serra e di migliorare la qualità dell’aria.

Tecnologie di purificazione dell’aria

Alcune Smart City stanno esplorando l’uso di tecnologie di purificazione dell’aria come i filtri a carboni attivi. Da non trascurare, ovviamente, anche i metodi naturali: aumentare il numero di parchi e spazi verdi all’interno della città può senz’altro aiutare ad assorbire parte degli inquinanti atmosferici.

Smart Building ed edilizia green

Favorire la costruzione di nuovi edifici che rispettino i principi dello Smart Building e che utilizzino metodi di costruzione sostenibili è un’altra strategia che concorre a migliorare la qualità dell’aria. La sostenibilità degli immobili è riconosciuta ad esempio dalle certificazioni BREEAM, LEED e WELL, che valutano le strutture dal punto di vista ambientale, energetico e della vivibilità.

Pianificazione urbana intelligente

Le tecnologie possono essere utilizzate per coadiuvare una pianificazione urbana più attenta alle esigenze dei cittadini e dell’ambiente. Favorire il raggruppamento di edifici, servizi e infrastrutture, riducendo così la necessità di spostamenti veicolari, è una strategia che sta prendendo sempre più piede. Questa impostazione è alla base della “Città dei 15 minuti”, modello urbano che ipotizza la possibilità per il cittadino di raggiungere la maggior parte dei luoghi di suo interesse nel giro di un quarto d’ora.

Come alcune città stanno combattendo l’inquinamento

Amburgo è una delle realtà che più di altre sta lavorando per migliorare la propria qualità dell’aria. La causa principale dell’inquinamento atmosferico in città è la presenza del porto: movimentando fino a 20.000 camion al giorno, è uno dei più trafficati d’Europa. Per ridurre il traffico e con esso l’inquinamento, un sistema di gestione intelligente del traffico supportato da un software di ispirazione quantistica ha ottimizzato l’infrastruttura esistente di strade, incroci e ponti controllati da semafori. Il risultato è stata la riduzione della congestione del traffico, una migliore gestione della logistica portuale e una diminuzione del 9% delle emissioni di CO2. Si è inoltre intervenuto sull’inquinamento causato dalle navi ferme in porto, che normalmente bruciano il combustibile a bordo per generare energia. Grazie a unità di alimentazione situate sulla banchina, e quindi alla possibilità di attingere energia pulita dalla terraferma, le navi possono spegnere i generatori mentre sono in porto, riducendo le loro emissioni in atmosfera.

Montreal, altra importante città portuale, sfrutta invece le potenzialità dell’Intelligenza Artificiale predittiva per mitigare la congestione del traffico e l’inquinamento. Questo tipo di IA analizza i filmati delle telecamere a circuito chiuso e i dati dei sensori provenienti dal porto per prevedere i flussi di traffico ed evitare congestioni prima che si verifichino. Il sistema consente di regolare automaticamente la sincronizzazione dei suoi circa 2.500 semafori per ottimizzare i flussi veicolari, riducendo tempi di percorrenza ed emissioni. Lo stesso sistema intelligente è stato implementato anche in città per ottimizzare i percorsi dei servizi cittadini (camion della spazzatura e spazzaneve).

Oakland, in California, fa invece un ampio uso di sensori per mappare la qualità dell’aria. Già da diversi anni, una flotta di auto con sensori incorporati percorre più di 400 miglia di strade almeno 30 volte in 50 giorni diversi, fornendo così un campione adeguato. L’esercizio di mappatura ha rilevato che i livelli di inquinamento variano tra i quartieri e all’interno di essi. Questo ha permesso di capire che le persone che vivono in prossimità di attività industriali o di corridoi ad alto traffico respirano una quantità di tossine molte volte superiore rispetto ai loro concittadini che si trovavano a un solo isolato di distanza.

Pechino ospita una torre anti-smog che pulisce 30.000 metri cubi di aria all’ora utilizzando solo 1.170 watt di energia. Questo progetto avveniristico ideato dall’artista olandese Daan Roosegarde risucchia le particelle di smog (fino al 75% di polveri PM2.5 e PM10), rilasciando aria pulita. Ma non solo: queste particelle vengono compresse e trasformate in gioielli, acquistabili dai visitatori. La torre anti-smog, secondo i suoi creatori, è il più grande purificatore d’aria al mondo. Pechino vuole ridurre l’inquinamento atmosferico anche attraverso l’utilizzo di migliaia di autobus elettrici. Ogni nuovo autobus eliminerebbe circa 45 tonnellate di emissioni di anidride carbonica all’anno.

Anche Manchester punta a migliorare notevolmente la qualità dell’aria. La strategia cittadina per le basse emissioni (LES) e il piano d’azione per la qualità dell’aria (AQAP) affrontano il tema delle emissioni del trasporto su strada con l’obiettivo di rendere la città carbon neutral entro il 2040. D’altronde, il governo del Regno Unito sta seguendo il piano “Road to Zero Strategy”: entro il 2030, almeno la metà dei veicoli in circolazione dovrà avere un’alimentazione ibrida o elettrica, mentre entro il 2040 non dovranno più essere venduti mezzi alimentati a benzina o diesel. Tutte le nuove abitazioni saranno poi tenute ad avere un punto di ricarica. Il governo ha inoltre stanziato diversi fondi per le aziende che investono in infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici.

Kireti Smart City per monitorare la qualità dell’aria

Abbiamo visto come monitorare la presenza degli agenti inquinanti nell’atmosfera è il primo passo per essere in grado di intervenire con politiche di contenimento delle emissioni e di mitigazione dei rischi. Anche Kireti è impegnata in prima fila in questo percorso.

La piattaforma Kireti Smart City può ad esempio integrare un sistema di misurazione della qualità dell’aria che adotta soluzioni all-in-one. La piattaforma raccoglie le informazioni dalla sensoristica installata sul territorio, che rileva i livelli di temperatura, umidità, pressione, monossido di carbonio (CO), ozono (O3), biossido di azoto (NO2) e polveri sottili (PM1, PM2.5, PM10). Le stazioni di rilevamento sono collegate a un Gateway LoRa, che trasmette i dati in rete.

Tecnologia e consapevolezza per una migliore qualità dell’aria

Mentre la corsa verso il futuro diventa sempre più guidata dalla tecnologia e dalla connettività, le Smart City emergono come pilastri fondamentali di un’evoluzione urbana responsabile. Le nuove tecnologie stanno infatti aprendo la strada a soluzioni innovative per affrontare le sfide ambientali.

Le reti di sensori di monitoraggio dell’aria, distribuite in tutta la città, forniscono dati in tempo reale sull’aria che respiriamo, consentendo di individuare i punti critici e di prendere decisioni informate. Parallelamente, la transizione verso la mobilità elettrica e il potenziamento del trasporto pubblico sostenibile rappresentano passi cruciali verso trasporti a basse emissioni.

L’adozione di energie rinnovabili e l’implementazione di sistemi di gestione energetica smart rappresentano un altro tassello importante nella lotta contro l’inquinamento atmosferico. Le nostre città possono diventare più “respirabili” grazie anche alle tecnologie di purificazione dell’aria e all’aumento degli spazi verdi all’interno delle aree urbane.

Tuttavia, la chiave per il successo di queste iniziative risiede nel coinvolgimento attivo dei cittadini. La consapevolezza e l’adozione di comportamenti eco-friendly da parte delle persone possono rendere più efficaci tutte le misure intraprese per migliorare la qualità dell’aria.