Come scegliere un monitor di qualità dell’aria

L’acquisto e l’uso di uno strumento di monitoraggio dell’aria (spesso indicato, per brevità, come “monitor di qualità dell’aria”) rappresenta un passo importante verso una comprensione più profonda dell’ambiente circostante ed il miglioramento della qualità della propria vita.

A volte le impurità che abbassano la qualità dell’aria sono visibili e percepite dalle persone. Possiamo immediatamente identificarle e prendere le misure necessarie per proteggere la nostra auto o casa, come aprire la finestra, uscire dalla stanza, o usare un panno umido per proteggerci dall’inalarle. Ma ci sono momenti in cui l’aria contiene particelle e/o gas invisibili ai sensi.

Ad esempio, se la concentrazione di anidride carbonica (CO₂) supera i limiti normali, ciò può causare affaticamento, diminuzione della concentrazione, mal di testa e altri sintomi. Anche l’inquinamento da particolato, a causa delle particelle fini e ultra-fini, può essere causa di gravi problemi di salute. Ecco perché abbiamo bisogno di un sistema di monitoraggio della qualità dell’aria per rilevarli.

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Per situazioni come queste, è necessario un dispositivo di monitoraggio della qualità dell’aria che visualizzi tutti i parametri correnti dell’aria che si respira e magari ci avvisi, nel caso di superamento di soglie critiche. Oggi vi sono sul mercato una vasta gamma di misuratori di qualità dell’aria. Ma quali sono le principali cose da considerare quando si acquista un monitor di qualità dell’aria?

Ecco alcuni aspetti da prendere in esame per scegliere l’apparecchio giusto:

Uso specifico

Un primo fattore importante nella scelta del monitor di qualità dell’aria più adatto è dove si desidera collocarlo. La maggior parte delle volte le persone mettono i loro misuratori al coperto per monitorare l’ambiente all’interno di una stanza specifica. A volte, tali strumenti vengono messi fuori le mura domestiche per monitorare l’inquinamento esterno. Ed a volte possono essere dispositivi mobili palmari, utili per controllare i livelli di qualità dell’aria in grandi aree come scuole e uffici.

Tipo di inquinanti

Che tipo di inquinanti indoor vuoi rilevare? Per esempio, da una parte ci sono diversi gas, come l’anidride carbonica (CO₂), il monossido di carbonio (CO), il biossido di azoto (NO₂), l’ozono (O₃), la formaldeide (CH₂O), i composti organici volatili (COV), gli idrocarburi (HC). Dall’altra, c’è il particolato (comprendente le particelle solide e liquide, ed in particolare quelle di fumo, di piombo, batteri, muffe, polline, etc.). Diversi modelli di monitor di qualità dell’aria rilevano diversi tipi di gas e particelle.

Sensori di rilevamento

Esistono, fondamentalmente, due classi di sensori: quelli per il particolato (tipicamente, PM2.5 e PM10) e quelli per i gas (ogni gas o classe di gas ha un sensore specifico). I sensori per il particolato con il miglior rapporto qualità prezzo sono quelli al laser. Un monitor di qualità dell’aria, di solito, misura solo alcuni degli inquinanti indoor elencati in precedenza, o addirittura uno solo: ad esempio, potrebbe misurare solo (ma magari “bene”) il particolato, o solo l’anidride carbonica, solo la formaldeide, etc.

Monitoraggio minimo

Ciò che viene misurato può essere gestito. Sono necessari gli apparecchi giusti per misurare i più importanti fattori di qualità dell’aria, in modo che possano essere gestiti. I due più importanti indicatori di qualità dell’aria indoor sono il PM2.5 per quanto riguarda il particolato, ed i Composti Organici Volatili (COV) – o la formaldeide, che è il COV più importante – per quanto riguarda i gas. Pertanto dovete poter monitorare, inizialmente, almeno PM2.5 e COV. In seguito, anche NO₂ e O₃, e magari CO e CO₂.

Monitor multi-parametrici

I monitor non misurano, di solito, tutti i parametri che vorremmo misurare. È probabile, quindi, che dovremo acquistare due o più apparecchi per coprire gli inquinanti che ci interessano, oppure per avere sensori di maggior qualità per certi contaminanti indoor specifici. Non solo, alcuni estrapolano i dati via software: ad esempio, potrebbero usare i COV per stimare la CO₂, oppure il PM10 per stimare il PM2.5. Perciò, leggete sempre recensioni e schede tecniche prima di comprare un monitor.

Temperatura e umidità

Questi due parametri sono misurabili con un unico sensore. Gli inquinanti possono venire influenzati dalla temperatura e dall’umidità, quindi è importante poterli misurare per cercare delle correlazioni. Ad esempio, i COV vengono espulsi molto più rapidamente a livelli di umidità più elevati. Un altro esempio è la formazione di smog, spesso peggiore nei giorni più caldi. Infine, la muffa diventa sempre più probabile oltre il 60% di umidità relativa, e dunque è importante sapere quando ciò succede.

Unità interna ed esterna

Proprio come succede per le stazioni meteo, sarebbe utile avere un’unità interna ed una esterna, in modo da capire quando è il momento più opportuno per ventilare la casa. Ciò aiuterebbe anche a capire la relazione e la differenza tra ambienti interni ed esterni per quanto riguarda l’inquinamento, nonché l’influenza delle stagioni e del tempo meteorologico sulla qualità dell’aria. Tuttavia, siamo ancora lontani dal trovare in commercio questo tipo di apparecchi con sensori adeguati.

Prezzo dell’apparecchio

In passato, erano disponibili solo monitor di livello professionale per particolato (PM10, PM2.5) e inquinamento chimico (COV), solitamente ad un costo a partire da un migliaio di euro in su per apparecchio. Negli ultimi anni, una nuova classe di dispositivi di monitoraggio della qualità dell’aria indoor ha raggiunto il mercato, collocandosi nell’intervallo di prezzo 150-250 euro. Inoltre, dispositivi ancora più economici possono venire acquistati dalla Cina, tramite Bangood, AliExpress, Alibaba, etc.

Modalità di lettura dei dati

Quasi tutti i monitor di qualità dell’aria hanno un display che mostra il dato numerico relativo al livello di uno o più inquinanti nelle rispettive unità di misura comunemente utilizzate. I dispositivi migliori mostrano sul display digitale anche un grafico nel tempo relativo alle ultime ore monitorate. I modelli di fascia media e alta hanno di solito una buona app mobile e/o web per aiutarti a visualizzare i dati da remoto e per averli sotto forma di grafici. Una buona visualizzazione da parte dell’app è fondamentale.

La lettura dei valori sull’app è utile, ma solo se è in aggiunta al display del dispositivo.

Data logging e software

Sarebbe opportuno limitare la scelta a dispositivi che registrano dati, o che misurano e registrano dati nel tempo. Questo è un attributo importante che distingue la migliore classe di monitor di qualità dell’aria. Senza la registrazione dei dati è difficile capire i cambiamenti nel tempo. Un buon software di monitoraggio permette di monitorare visivamente la qualità dell’aria per lunghi periodi di tempo e di analizzare meglio i dati raccolti, una volta salvati in un file e trasferiti su un computer.

Interfacciamento in rete

L’apparecchio dovrebbe essere dotato della capacità di interfacciarsi (via Wi-Fi, BlueTooth o Usb) a un computer o ad un router, cosa importante specie se si misura l’inquinamento outdoor come parte di una rete collaborativa. Una connessione Wi-Fi potrebbe sembrare ovvia, ma molti dispositivi hanno solo una connessione BlueTooth. Altri hanno bisogno di un cavo. Altri ancora, se collegati a un hub di tipo domotico, potrebbero usare uno standard di comunicazioni diverso,come Z-Wave o ZigBee.

Accuratezza della misura

Può sembrare ovvio, ma vale la pena ricordare che una buona calibrazione è importante. I sensori devono essere abbastanza precisi e non inclini a selvagge oscillazioni dei dati numerici mostrati. L’accuratezza è particolarmente importante nel caso dei gas, dato che i relativi sensori hanno una risposta che non è lineare, per cui occorre determinare in laboratorio una curva di calibrazione ad hoc. I sensori laser di particolato low-cost, invece, “mimano” bene la risposta di quelli professionali.

Sensori proprietari e commerciali

Sul mercato esistono solo pochi sensori di ciascun tipo. Solo Dylos fabbrica i propri sensori nei dispositivi per la misurazione del particolato; ad es. Foobot, Speck e Awair utilizzano tutti lo stesso sensore per il PM2.5. La maggior parte di questi prodotti integra solo dei sensori commerciali in un dispositivo, non produce i sensori. Poiché i sensori di questi dispositivi sono in gran parte gli stessi, la loro efficacia dipende proprio dalla calibrazione, donde l’importanza di avere altri dispositivi di paragone.

Ridondanza e auto-calibrazione

Se ho 10 misuratori di marche diverse di un determinato inquinante indoor e ad es. 2 di questi mi danno dei valori chiaramente “sballati” rispetto agli altri, questi due monitor li posso scartare. I rimanenti monitor mi permettono di ricavare un valore medio con cui calibrare i singoli apparecchi in mancanza di uno strumento professionale di riferimento, di certo molto più costoso. Dunque, anche acquistare dalla Cina vari monitor low-cost di produttori diversi è una strategia che può avere un qualche senso.

Misuratori didattici e fai-da-te

Oggi è possibile autocostruirsi, con una spesa molto modesta, misuratori fai-da-te di particolato e/o di alcuni gas, interfacciandoli a un computer tramite una scheda Arduino o Raspberry. Tuttavia, dato che questi apparati necessitano di un’opportuna scelta di sensori e involucri, di un’accurata calibrazione e di una certa competenza tecnica per la realizzazione e per l’uso, appaiono in generale più adatti a scopo didattico o sperimentale, che non per il monitoraggio fai-da-te degli inquinanti.

Manuale di istruzioni

I monitor venduti senza un manuale utente o con un manuale utente incompleto potrebbero essere più difficili da utilizzare e manutenere. I manuali efficaci includeranno informazioni su: funzionamento generale; come memorizzare e recuperare i dati; data di scadenza del sensore (se ce n’è una); indicazioni per la calibrazione (se il sensore ha questa capacità); prestazioni attese (precisione); tempo di risposta; inquinanti monitorati; informazioni di supporto; specifiche tecniche.

 

Riferimenti bibliografici

• Best device to monitor air quality in your home, http://www.nwclimate.org/reviews/co2-voc-and-particle-air-meters/
• Which Indoor Air Quality Monitors Are Best And Why, http://energysmartohio.com/indoor-air-quality/which-indoor-air-quality-monitors-are-best-and-why/
• Air Sensor Toolbox for Citizen Scientists, Researchers and Developers, https://www.epa.gov/air-sensor-toolbox