Luftkvalitetssensorer som du og jeg skal kunne bruke er på vei inn i butikkhyllene. Men måler de det de skal, og kan du stole på det de viser? En evaluering av en slik kommersiell luftkvalitetssensor, utført av forskere fra NILU og Technion Israel Institute of Technology, viser at det fortsatt er et stykke igjen.
Urban luftkvalitet er et stort helseproblem i de fleste europeiske land, og både bekymrede innbyggere og andre private aktører har begynt å kjøpe rimelige luftkvalitetssensorer for å måle luftkvaliteten der de bor og arbeider.
– Engasjementet er på sin plass, mener seniorforsker Núria Castell fra NILU – Norsk institutt for luftforskning, – men så langt viser vår evaluering at datakvaliteten på ikke alltid holder mål. I tillegg er det umulig for en vanlig forbruker å vite om datakvaliteten sensoren yter er tilstrekkelig for den tenkte bruken.
Flere sensorer gir mer kunnskap
Alle europeiske land måler luftkvalitet i tråd med EUs luftkvalitetsdirektiv fra 2008. Direktivet definerer referansemetodene som skal benyttes når man måler luftkvalitet, og definerer drift- og kalibreringsrutiner som sikrer data av høy kvalitet og med lav usikkerhet. De stasjonære målestasjonene for luftkvalitet som står i norske byer og tettsteder måler i henhold til disse kravene.
Slike målestasjoner gir svært nøyaktige data i nær sanntid, men de er dyre å installere og drifte. Derfor er det også få av dem. Så forskerne kan se en rekke fordeler med disse nye mikrosensorene, selv om de ikke oppfyller alle de kvalitetsmessige og juridiske kravene for luftkvalitetsovervåkning. Jo flere målesensorer, jo mer data fra flere steder, som igjen gir mer kunnskap om hvordan lufta faktisk er i byene våre.
– Grunntanken er jo nettopp at disse bærbare luftkvalitetssensorene skal supplere den offisielle luftkvalitetsovervåkningen, forklarer Núria Castell, – men for å gjøre det må data fra dem være av akseptabel kvalitet.
Gode i laboratoriet, dårlige i felt
I en nylig publisert artikkel i Science Direct presenterer de norske og israelske forskerne resultatene av en grundig evaluering av 24 lavkost-sensorer av typen AQMesh. Disse sensorene måler gassene nitrogenmonoksid (NO), nitrogendioksid (NO2), karbonmonoksid (CO) og ozon (O3), i tillegg til svevestøvpartikler (PM) i to størrelser, PM2,5 og PM10.
Produsenten har oppgitt spesifikasjoner for sensorene, med hensyn til hva slags datakvalitet man kan forvente. For å kontrollere disse spesifikasjonene testet forskerne først sensorene i NILUs laboratorier, og der var datakvaliteten fra sensorene veldig god. Men forskerne ville også vite hvordan sensorene målte over tid og under ulike forhold ute i «den virkelige verden».
Dermed ble 24 sensorer plassert ut på fem ulike steder i Oslo, i perioden mellom april og september 2015. På alle stedene sto det fra før en stasjonær målestasjon for luftkvalitet, slik at forskerne kunne sammenlikne måledataene fra AQMesh-sensorene direkte med data de allerede visste var kvalitetssikret.
Det første forskerne så, var at datakvaliteten ute i felt var langt dårligere enn inne på laboratoriet. Resultatene viste at ytelsen varierte fra enhet til enhet, i tillegg til over tid og avhengig av vær, temperatur og omgivelser. Om du er avhengig av at sensoren din er svært nøyaktig, eller virker som den skal under en rekke ulike forhold, kan du som forbruker altså ikke være sikker på at data fra luftkvalitetssensoren du nettopp har kjøpt er til å stole på.
Utfordrende for deg og meg
I evalueringen har forskerne også sett på hva slags informasjon ulike produsenter gir om resultatene man kan forvente fra sensorene deres. Konklusjonen er at informasjonen er ganske mangelfull. I de fleste tilfellene de har funnet har ikke produsentene evaluert verken feilkilder, datakvalitet eller stabilitet over lengre tids bruk. Castell frykter at kunder som kjøper sensorer i dag ikke får nok informasjon om hvordan de kan forvente at sensoren skal fungere.
– Det er klart at vi må få på plass et system for uavhengig ekspertevaluering eller annen kvalitetssikring av slike sensorer, så vi kan være sikre på at kvaliteten på målingene er god nok. I tillegg må produsentene bli flinkere til å informere om begrensningene i bruken av sensorene, erklærer Castell.
– Per i dag er luftkvalitetssensorene fortsatt i utforskningsfasen, og uten eksperthjelp kan ikke vanlige forbrukere bruke dem til å trekke noen korrekte konklusjoner om mengden luftforurensning der de bor.
– Samtidig har vi sett at hvis vi monterer et nettverk av sensorer i byen, kan vi hente ut informasjon som kan hjelpe oss å generere oppdaterte luftkvalitetskart med høy romlig oppløsning. Disse kartene kan brukes til å øke bevisstheten om luftforurensning, og med riktig informasjon om begrensningene i kartene kan de også hjelpe folk til å redusere mengdene luftforurensning de utsettes for, fortsetter hun.
Informasjon på gatenivå er på vei
På grunn av stor variasjon i resultater fra sensor til sensor, og den store variasjonen denne sensortypen viser under varierende nedbørs- og temperaturforhold, mener Núria Castell at luftkvalitetssensorene de har undersøkt for tiden er uegnet for bruk som krever høy datakvalitet og pålitelighet. Eksempler på det kan være i helsesammenheng, eller som del av overvåkning med tanke på regulerende virksomhet.
Men, det forskerne har funnet viser også at noen sensortyper gir et datagrunnlag av god nok kvalitet til å angi luftkvaliteten som god, moderat eller sterkt forurenset, særlig for nitrogenmonoksid (NO) og det groveste svevestøvet (PM10). Dette, sammen med luftkvalitetskartene nevnt over, kan bety at vanlige innbyggere om ikke lenge kan få luftkvalitetsinformasjon helt ned på lokalt gatenivå.
– Det betyr at folk flest kan få noe nyttig ut av sensorene, mener Núria Castell, – i hvert fall tilstrekkelig til å gjøre dem mer bevisste og engasjerte i å følge med på luftkvaliteten der de bor.
