MAPA Project

Nell’anno scolastico 2018-2019, la classe terza scientifica di Istruzione Superiore Montessori Da Vinci di Alto Reno Terme, in provincia di Bologna, composta da sei alunne e sette alunni, è stata coinvolta nello sviluppo di un sistema innovativo di rilevazione del particolato atmosferico (“particulate matter”), PM 10 e PM 2.5, utilizzando un sensore a basso costo e la piattaforma   open-source Arduino.

Il progetto è stato sviluppato a partire dal 2018 in collaborazione con l’Istituto di scienze dell’atmosfera e del clima (ISAC http://www.isac.cnr.it/) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) di Bologna (https://www.bo.cnr.it) nell’ambito di un progetto di un percorso per le competenze trasversali e per l’orientamento (PCTO).

Gli studenti hanno seguito lezioni pomeridiane svolte da docenti dell’Istituto e focalizzate sui principi di programmazione e utilizzo della scheda Arduino. Le suddette attività sono state necessarie per fornire le basi teoriche utili alla comprensione del funzionamento ed utilizzo dei sensori ambientali. Lo studio della scheda Arduino con le relative applicazioni sta proseguendo nell’anno scolastico 2019-2020, per realizzare un sistema di rilevazione di polveri sottili, di facile realizzazione e semplice utilizzo, da collocare sia in ambiente indoor che outdoor per poter effettuare misurazioni diffuse e rilevare la variazione di concentrazione nel tempo e negli ambienti.

I dati sperimentali raccolti ed elaborati permettono di individuare l’andamento del livello di particolato nell’area estrapolando la media mobile dei dati grezzi relativi al PM 10 e PM 2,5.

Il sistema low-cost sviluppato a scuola sarà poi oggetto di una “Inter Comparison” in quota, sul Monte Cimone (2165 m), presso l’Osservatorio Climatico “Ottavio Vittori” dell’ Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima del CNR, dove sarà possibile effettuare un confronto con la strumentazione professionale utilizzata dal laboratorio del CNR ed inserita in numerosi progetti di ricerca internazionale.

L’obiettivo finale è quello di sviluppare sistemi di misura a basso costo per il coinvolgimento attivo dei cittadini (Citizen Science) nei progetti di ricerca e stilare con il contributo degli studenti un decalogo di azioni utili per ridurre l’emissione del particolato, pensando buone pratiche che tutti possono mettere in atto pur tenendo conto delle attività produttive locali (sviluppo della cosiddetta “resilienza”), col fine di aumentare la conoscenza del territorio attraverso un percorso di consapevolezza e sensibilizzazione ambientale in accordo con numerosi obiettivi di sviluppo sostenibile previsti dall’agenda 2030.

E’ stato, inoltre, realizzato un video relativo alla prima visita fatta al CNR di Bologna:

(LINK VIDEO)

Link sito internet:

 mapa-project0.webnode.it/partculate-matter/

PCTO   – Work experience – class 4S

Throughout 2018-2019 school year, the third class of Montessori – Da Vinci high school in Alto Reno Terme, Bologna province, was involved in the development of a ground-breaking system to detect the atmospheric particulate matter, PM10 and PM2.5 by using a low-cost sensor and the open-source platform Arduino.

The project has been carried out since 2018 in collaboration with the Institute of Atmospheric Sciences and Climate (ISAC http://www.isac.cnr.it/) of the National Research Council ( CNR) in Bologna (https://www.bo.cnr.it) as a part of a lead-in project for cross-curricular skills and work experience activities (PCTO).

The students attended afternoon lessons offered by their own teachers and focused on the principles of programming and the use of Arduino board. The aforementioned activities were necessary to provide the theoretical foundations to understand the functioning and application of the environmental sensors. The investigation about Arduino board and its related applications is being carried out during 2019-2020 school year, in order to achieve a manageable detecting system of particulates, to be placed both indoors and outdoors for the purpose of widespread measurements and to detect the variations in concentration over time and in the different environments.

The experimental data that were collected and processed allow to identify the trend of the amount of particulates in the air, by extrapolating the moving average of the raw data related to PM10 and PM2.5.

The low-cost system developed at school will be the object of an “Inter Comparison”at the Monte Cimone altitude (2.165 above sea-level) in the “Ottavio Vittori” Climate Observatory of CNR Institute of Atmospheric Sciences and Climate, where it will be possible to compare the professional equipment used both for many international research projects and by CNR laboratory.

The final objective is the development of a low-cost measurement system aimed at the active involvement of citizens ( Citizen Science) in research projects, in order to draw up a set of useful actions to reduce the emission of particulates with the students’ contribution, by conceiving a wide range of good practices that everyone can implement while taking into account the local productions and industries ( development of the so-called “resilience”), with the purpose of increasing and strenghtening the knowledge of the territory through the growth of the environmental awareness and consciousness in accordance with numerous sustainable goals established by the Agenda 2030.

On their first visit at the CNR Centre in Bologna, the students have shot a video as well.

(VIDEO LINK) 

Website link:

 mapa-project0.webnode.it/partculate-matter/