Lågkostnadssensorer för luftkvalitetsmätning: Utvärdering, förbättring och mätning

Abstract

Luftföroreningar är ett globalt hälsoproblem och årligen dör 4.2 miljoner människor till följd av dem. Vid mätning av luftföroreningar har traditionellt både dyra och otympliga instrument använts. På senare tid har allt fler sensorer av lägre kostnad dykt upp, vilket möjliggör för både andra typer av mätningar samt att fler ges möjligheten att mäta. Syftet med projektet var att utveckla och utvärdera en portabel lågkostnadsplattform för att mäta flera olika luftföroreningar. Dessutom skulle en diffusionstork innehållandes silica utvecklas för att minska mätfelen vid hög luftfuktighet för mätningar av partiklar implementeras och utvärderas. Sensorplattformen som utvecklades gavs namnet LCAQMP (Low Cost Air Quality Measuring Platform) och tio enheter byggdes. I denna plattform ingår komponenter som kan mäta PM10, PM2.5, CO2, VOC samt temperatur, relativ luftfuktighet, tid och plats. Den klarar att mäta i åtminstone fyra dygn vid fulladdat batteri. Mätdata sparas på ett SD-kort. På grund av Covid-19 uppstod flera förseningar, varav en följd blev att den tänkta NO2-mätaren inte kom med i den slutgiltiga konstruktionen. De framtagna enheterna utvärderades både i laborations- och fältmiljö. Vid partikelmätningar i laboratoriemiljö uppvisar LCAQMP hög korrelation mot referens. De absoluta mätfelen är betydande men resultaten tyder på att de går att justera för. Resultaten pekar även på att LCAQMP har svårt med att mäta noggrant vid snabba och transienta förändringar. Resultaten visar att diffusionstorken fungerar väl som ett sätt att minska mätfel för partikelmätningar vid hög relativ luftfuktighet. Resultaten tyder även på att de partikelförluster som uppstår i diffusionstorken går att kompensera för. I fältmiljö gjordes försök som syftade till att kunna härleda uppmätta luftföroreningar till specifika fordon. Detta visade sig varken vara möjligt för referensmätaren eller LCAQMP. Slutligen konstateras att ytterligare undersökningar och arbete av och med LCAQMP krävs. Dels för att bättre förstå dess beteende och resultat men även för att utöka plattformens potential för mätningar av luftföroreningar och dess utsläppskällor.