I ricercatori della Stanford University affrontano l'inquinamento dei forni artigianali per mattoni per salvare l'ambiente e migliorare la salute

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Forni per laterizi artigianali contribuiscono in modo significativo all'inquinamento nei paesi in via di sviluppo. Fortunatamente, un gruppo di ricercatori della Stanford University ha elaborato un un modo innovativo per ridurre l'inquinamento da tali forni di mattoni.

L'approccio del team potrebbe avere un impatto importante nel mitigare il riscaldamento globale, migliorare la qualità dell'aria e ridurre gli effetti negativi sulla salute nelle comunità adiacenti.

La loro soluzione creativa e multipla comporta l'individuazione di forni di mattoni artigianali, misurando gli effetti negativi della salute posti da questi forni e incentivando i proprietari di forni per modernizzare la tecnologia utilizzata per la produzione di mattoni.

Perché è importante affrontare i forni di mattoni artigianali?

Le fornace in mattoni non sono di per sé cattive. Le tecnologie moderne hanno permesso di limitare le emissioni inquinanti durante la produzione. Nei forni moderni in Cina e nei paesi sviluppati come gli Stati Uniti e il Regno Unito, ad esempio, il processo di produzione è altamente automatizzato. I mattoni vengono fatti e pressati da macchine e poi sparati in forni a tunnel elettrici.

Al contrario, i forni di mattoni artigianali ancora utilizzati in parti dell'Asia e dell'America Latina si basano sulle mani umane per formare i mattoni. I lavoratori mescolano acqua, stallatico e altre materie prime con acqua, li premono in stampi e poi li lasciano asciugare al sole, che limita la produzione solo alla stagione secca. Quindi i mattoni secchi di sole vengono sparati in forni che utilizzano carbone, biomasse, pneumatici o altri materiali come combustibili che rilasciano l'aria di anidride carbonica, monossido di carbonio, ossidi di zolfo, biossido di azoto, carbonio nero (fuliggine) o altri composti .

Alex Yu, uno studioso postdottorato in malattie infettive a Stanford, dipinge un quadro desolante di ciò che ha visto alla periferia di Dhaka, la capitale del Bangladesh.

"Ci sono ciminiere ovunque riversano lo smog nero", ha detto Yu in una dichiarazione.

"Cammini per un isolato e il tuo corpo è coperto da un sottile strato di fuliggine."

Non è solo l'aria contaminata che è dannosa. La terra è anche impattata quando i lavoratori scavano suolo per la produzione di mattoni, che a sua volta rende più difficile per le comunità circostanti coltivare colture e comporre ulteriori problemi di insicurezza alimentare.

Quello che esattamente viene emesso e quanto viene emesso da questi forni dipende dal tipo di forno e dal combustibile utilizzato, secondo Ellen Baum, uno scienziato senior con Clean Air Task Force. Non c'è dubbio però che le emissioni siano dannose per l'ambiente e il benessere delle comunità che circondano queste fornaci.

Il dottor Stephen Luby, un professore di medicina a Stanford, ritiene che l'impatto del riscaldamento globale causato da forni di mattoni in tutta l'Asia meridionale è uguale a quello di tutte le autovetture negli Stati Uniti e che l'inquinamento atmosferico di questi forni uccide decine di migliaia di persone ogni anno come conseguenza di malattie respiratorie e cardiovascolari.

A Studio della Banca Mondiale, pubblicato nel giugno 2011, conferma anche l'impatto negativo dei forni di mattoni artigianali. Secondo lo studio, un raggruppamento di forni di mattoni artigianali 530 a Dhaka è la principale fonte di emissioni di particolato nella stagione secca - 38 per cento, rispetto al 19 per cento per le emissioni di veicoli. Si stima inoltre che lo stesso cluster causa circa la morte precoce di 750 da malattie respiratorie ogni anno, che equivale a 20 per cento del numero totale di decessi a Dhaka derivanti da una scarsa qualità dell'aria.

Questi numeri parlano degli effetti delle sole fornaci di mattoni 530 a Dhaka, ma ci sono approssimativamente 8,000 di questi forni in Bangladesh.

L'entità del danno per l'ambiente e per la salute umana è immensa quando si prendono in considerazione altri forni del genere nel mondo. Ad esempio, l'India, che è il più grande produttore artigianale di mattoni al mondo, ha finito 100,000 di forni di mattoni artigianali. L'America Latina ha meno di questi forni, ma sono ancora significativi in ​​numero - circa 300 in Cile, tra 8,000 e 10,000 in Perù e su 17,000 in Messico, per esempio - quindi è ancora necessario intervenire per mitigare il problema.

Molte organizzazioni, tra cui La Clima e la Coalizione dell'aria pulita per ridurre inquinanti climatici a breve durata (CCAC), hanno introdotto iniziative modernizzare forni per mattoni artigianali

Uno dei maggiori problemi che devono affrontare, tuttavia, è che non è facile ottenere un conteggio accurato del numero di questi forni all'interno di aree specifiche, poiché spesso questi forni non sono registrati presso le autorità competenti.

Secondo un articolo pubblicato in Environmental Health Perspectives, quando un gruppo finanziato dalla Svizzera, noto come EELA (Eficiencia Energética en Ladrilleras Artesanales), si è formato in 2010 con lo scopo di modernizzare forni artigianali per mattoni in Perù, Argentina, Brasile, Bolivia, Ecuador, Colombia, Nicaragua, Honduras e Messico , non potevano ottenere conteggi accurati dei forni dai governi o dalle autorità locali.

Ad esempio, a Cusco, in Perù, il numero assegnato dalle autorità era lontano.

"Ci hanno detto da tre a cinque fornaci, ma erano solo le imprese ufficiali registrate", ha detto l'autore dell'articolo Jon Bickel, un esperto svizzero di sviluppo con sede a Lima. "Dovevamo andare porta a porta per scoprire il numero vero, che era più vicino a trecento."

La visione di Luby ispira una soluzione collaborativa e multipla

Avere un conteggio preciso non costituirebbe più un problema per gli sforzi di modernizzazione ora che i ricercatori di Stanford hanno una soluzione unica - usando immagini satellitari per mappare le posizioni di forni di mattoni artigianali.

Luby è stato fondamentale per la soluzione aerea della squadra.

"All'inizio ho avuto l'idea di usare le immagini satellitari quando volavo sopra l'India ad agosto 2014", ha detto.

"L'aereo stava scendendo, quindi ci stavamo avvicinando a terra. A quel punto lavoravo alle fornaci per un paio di anni e così iniziai a notarle guardando fuori dal finestrino dell'aereo, e riconobbi che potevo persino fare distinzioni tra diversi modelli di forno. Ho pensato che se potessi rilevare il forno seduto su un aereo, dovremmo essere in grado di identificarli mediante telerilevamento. "

Luby cercò subito i colleghi giusti per aiutarlo a realizzare la sua visione. Ha trovato uno dentro Howard Zebke, un professore di ingegneria elettrica e geofisica a Stanford, esperto nello sviluppo di sistemi radar spaziali e utilizzando dati di telerilevamento per studiare i terremoti, i vulcani, i movimenti del ghiaccio polare e altri fenomeni.

Ha anche trovato uno dentro Francis Fukuyama, un allievo presso l'Istituto Freeman Spogli dell'Università per gli Studi Internazionali, che aiuta la squadra a capire le questioni governative applicabili nei paesi o nelle regioni in cui si trovano questi forni e sviluppa un messaggio che risuona all'interno della comunità interessata.

Il messaggio include il lancio di un sito pubblico che permetterebbe alle persone di conoscere i forni nella loro zona ei metodi per invitare i proprietari di forni a modernizzare le loro operazioni. Le persone potrebbero anche utilizzare il sito web per contrassegnare i forni che violano le ordinanze locali o altri standard e per impegnarsi in discussioni con altri soggetti del settore pubblico e privato.

Il team fa affidamento sui dati del satellite Sentinel 1 lanciato dall'Agenzia spaziale europea in 2015 per mappare le posizioni dei forni.

Abhilash Sunder Raj, uno studente laureato in ingegneria elettrica all'università, ha utilizzato i dati e le posizioni GPS dei forni trovati dai team di terra per creare un modello in grado di distinguere i forni dai non-fornaci dallo spazio. Il modello funziona in modo così accurato che ha trovato forni mancati dalle squadre di terra.

"Siamo in grado di trovare questi aghi in un pagliaio molto, molto accuratamente", ha detto Sunder Raj in una dichiarazione.

La soluzione del team comprende anche la misurazione degli effetti negativi sulla salute dei forni di mattoni artigianali. Il compito di Yu è quello di determinare se esistono altre fonti di inquinamento che influenzano la salute tanto che i problemi sanitari continueranno anche se i forni da mattoni erano meno inquinanti. A tal fine, egli sta confrontando i dati rilevanti con i villaggi con e senza fornaci, compresi i tassi di asma, polmonite e monossido di carbonio.

I ricercatori hanno collaborato con Greentech Knowledge Solutions, un'impresa con sede a Delhi, in India con esperienza nel miglioramento dell'efficienza del forno in mattoni, per risolvere in primo luogo la situazione del forno in Bangladesh.

"I nostri primi sforzi verso la trasformazione del settore saranno concentrati sul Bangladesh, ma perché questo è un problema in tutta l'Asia meridionale anticipo che un modello di successo sarà probabilmente ripreso e copiato", ha dichiarato Luby.

Le modifiche non saranno facili

Molti fattori stanno in piedi per convincere i proprietari di forni di mattoni per modernizzare le loro operazioni, ma Luby ritiene che la squadra possa superare questi ostacoli.

"Prevedo che i tre maggiori vincoli saranno la mancanza di conoscenza, la mancanza di capitali e la riluttanza a cambiare da un modello ben compreso e redditizio", ha affermato Luby.

"Credo che lavorare con Greentech, i nostri colleghi tecnici indiani, e acquisire una maggiore esperienza nel settore ci aiuterà a generare le conoscenze, e possiamo usarlo per superare il vincolo di conoscenza dei proprietari del forno. Molti proprietari di forni sono a corto di capitali, ma credo che questo vincolo possa essere superato dagli investitori che sarebbero disposti a prestare il capitale al fine di ridurre l'inquinamento e migliorare la salute fintantoché ottengono il loro investimento con ragionevole interesse. Poiché i miglioramenti a cui miriamo migliorano anche l'efficienza dei consumi, ciò ridurrebbe il costo del carbone per i proprietari di forni e quindi c'è un flusso di entrate sufficiente per rimborsare gli investitori. Credo che possiamo superare la riluttanza a cambiare, attraverso un incoraggiamento combinato da parte delle comunità colpite e delle autorità di regolamentazione del governo ".

Gli sforzi della squadra in questo senso includono la ricerca da parte dei proprietari di forni di mattoni gli ostacoli che devono affrontare nel modernizzare le loro operazioni e di ricercare i modi migliori per motivare le parti interessate nel Bangladesh e modificare il comportamento. Fukuyama applica tale conoscenza al programma di formazione di riforma politica che ha in atto per i funzionari governativi di mezza carriera nei paesi in via di sviluppo.

Luby e il suo team hanno intrapreso un immenso progetto, che richiederà del tempo per realizzarlo.  

Alla domanda su quanto tempo ci sarebbe voluto, la risposta di Luby era: "Più di cinque anni, ma spero meno di 20".

La sua previsione si basa sulla sua esperienza personale in Asia meridionale.

"La mia esperienza di lavoro nell'Asia meridionale è che il cambiamento è possibile, ma richiede persistenza", ha affermato. "Ho vissuto in Bangladesh per otto anni e ci lavoro da 15."

Conclusione

Affrontare l'inquinamento da forni artigianali in mattoni è fondamentale sia per l'ambiente che per il benessere di milioni di persone che li circondano.

"Il futuro dell'umanità dipende da un ambiente sano", ha detto Luby.

"Non possiamo permetterci di continuare a premiare le imprese che guadagnano denaro distruggendo l'ambiente e distruggendo la salute. Questi sono incentivi perversi. Considero questo lavoro importante, sia per il danno all'ambiente che per i danni alla salute umana generati da queste fornaci. Più in generale, è importante sviluppare esempi di interventi efficaci per contrastare gli incentivi perversi. "

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