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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46626| Document type: | Dissertação |
| Access type: | Acesso Aberto |
| Title: | Protótipo de estação para monitoramento do material particulado atmosférico |
| Alternate title (s): | Prototype station for monitoring atmospheric particulate matter |
| Author: | Lima, Marcelo |
| First Advisor: | Carbone, Samara |
| First coorientator: | Atarassi, Roberto Terumi |
| First member of the Committee: | Lima, Euclides Antônio Pereira de |
| Second member of the Committee: | Jorge, Fabio de Oliveira |
| Summary: | O planeta está aquecendo em uma velocidade alarmante. Dados recentes mostram que 2024 foi o ano mais quente desde o início das medições, em 1850, com temperaturas ultrapassando 1,5°C acima dos níveis pré-industriais. Esse cenário agrava a qualidade do ar, impactando diretamente a saúde humana. A Organização Mundial da Saúde alerta que 99% da população mundial está exposta a níveis perigosos de poluição, responsável por 7 milhões de mortes prematuras anualmente. O material particulado fino (MP₂, ₅) destaca-se como um dos principais agentes causadores dessas mortes. Diante desse problema que se apresenta, governos têm adotado normativas para reduzir os impactos da poluição atmosférica. No entanto, as tecnologias de monitoramento disponíveis são caras, exigem manutenção especializada e não atendem adequadamente às particularidades de países em desenvolvimento, como o Brasil. Com grandes aglomerados urbanos carentes de infraestrutura e áreas remotas sem acesso a serviços básicos, torna-se urgente desenvolver soluções acessíveis e adaptáveis. Este estudo teve como objetivo principal desenvolver uma estação de monitoramento da qualidade do ar, focada na medição de o MP₂,₅, que fosse autossuficiente em energia, móvel e de baixo custo. Para isso, foram utilizados sensores acessíveis e um microcontrolador, integrados em um protótipo capaz de operar de forma autônoma e transmitir dados em tempo real. A metodologia incluiu a seleção e integração de componentes, testes de bancada e de campo em diferentes condições ambientais, além de uma análise estatística dos dados coletados e uma avaliação de custos. Os resultados demonstraram que a estação é funcional, compacta, de fácil manutenção e resistente às condições climáticas adversas. A coleta de dados ocorreu de forma contínua e confiável, sem falhas aparentes, o que deverá facilitar as etapas de calibração e validação dos dados, além disso, o baixo custo estimado para a sua construção o que permitirá a democratização do equipamento. Conclui-se que o protótipo desenvolvido representa uma solução viável e inovadora para o monitoramento da qualidade do ar, especialmente em locais onde custo e acesso à energia elétrica são fatores críticos, por esta razão foi identificado uma oportunidade de registro de patente, dado ao ineditismo do equipamento; gerou-se assim o registro sob o número BR 20 2025 015021 8 no Instituto Nacional de Propriedade Industrial - INPI. Além de contribuir para a redução dos impactos da poluição atmosférica, essa estação pode ser uma ferramenta valiosa para a proteção da saúde pública e para o avanço de políticas ambientais mais eficazes. |
| Abstract: | The planet is warming at an alarming rate. Recent data show that 2024 was the hottest year since 1850, with temperatures exceeding 1.5°C above pre-industrial levels. This scenario worsens air quality, directly impacting human health. The World Health Organization warns that 99% of the global population is exposed to dangerous levels of pollution, responsible for 7 million premature deaths annually. Fine particulate matter (PM₂.₅) stands out as one of the main causes of these deaths. In response to this challenge, governments have adopted regulations to mitigate the impacts of air pollution. However, available monitoring technologies are expensive, require specialized maintenance, and do not adequately meet the specific needs of developing countries such as Brazil. With large urban clusters lacking infrastructure and remote areas without access to basic services, it is urgent to develop affordable and adaptable solutions. This study aimed to develop a self-sufficient, mobile, and low-cost air quality monitoring station focused on measuring PM₂.₅. To achieve this, accessible sensors and a microcontroller were used, integrated into a prototype capable of operating autonomously and transmitting data in real-time. The methodology included the selection and integration of components, bench and field tests in different environmental conditions, as well as statistical analysis of the collected data and a cost assessment. The results demonstrated that the station is functional, compact, easy to maintain, and resistant to adverse weather conditions. Data collection was continuous and reliable, with no apparent failures, facilitating data calibration and validation. Additionally, the estimated low construction cost will allow for the democratization of this equipment. It is concluded that the developed prototype represents a viable and innovative solution for air quality monitoring, especially in locations where cost and access to electricity are critical factors. For this reason, an opportunity to register a patent was identified, given the originality of the equipment; thus, registration was generated under number BR 20 2025 015021 8 at the National Institute of Industrial Property - INPI. Besides contributing to the reduction of air pollution impacts, this station can be a valuable tool for public health protection and the advancement of more effective environmental policies. |
| Keywords: | Monitoramento do ar. Sensores de baixo custo Estação de monitoramento Material Particulado |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
| Subject: | Qualidade Ambiental Aquecimento Global Tecnologia Ambiental Poluição - Medição |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental |
| Quote: | LIMA, Marcelo. Protótipo de estação para monitoramento do material particulado atmosférico. 2025. 99 f. Dissertação (Mestrado em Meio Ambiente e Qualidade Ambiental) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia. 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.5544 |
| Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.5544 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46626 |
| Date of defense: | 6-Mar-2025 |
| Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 13. Ação contra a mudança global do clima - Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos. |
| Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Qualidade Ambiental |
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