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# Informática # Aprendizagem de máquinas

Combatendo a Poluição do Ar das Olarias

Descubra como os fornos de tijolos afetam a qualidade do ar e a saúde.

Zeel B Patel, Rishabh Mondal, Shataxi Dubey, Suraj Jaiswal, Sarath Guttikunda, Nipun Batra

― 8 min ler


Fornos de tijolo e a Fornos de tijolo e a crise da qualidade do ar urgente necessária. Cercas de tijolos ameaçam a saúde; ação
Índice

A poluição do ar é um problema sério que afeta milhões de pessoas ao redor do mundo. Só na Índia, cerca de 7 milhões de mortes acontecem todo ano por causa da poluição do ar, com aproximadamente 22% dessas mortes ocorrendo no país. Um dos principais responsáveis por isso é a indústria de fabricação de tijolos, que é super importante para a economia, mas também traz desafios ambientais bem significativos.

O Papel dos Fornos de Tijolos

Os fornos de tijolos são responsáveis por cerca de 8 a 14% da poluição do ar na Índia. Eles geram empregos para cerca de 15 milhões de trabalhadores, incluindo crianças. Esse cenário levanta questões importantes sobre o trabalho, especialmente sobre a escravidão moderna, como destacado pelos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU. Os formuladores de políticas reconhecem a necessidade de regular as operações dos fornos de tijolos para reduzir a poluição do ar e proteger a saúde pública, mas fazer com que essas regras sejam seguidas é complicado.

O Processo de Fabricação de Tijolos

Fazer tijolos envolve várias etapas: moldagem, secagem, queima e resfriamento. Esse processo exige solo, areia, água e combustível. A maioria dos fornos está perto de rios, onde o solo com o teor certo de argila está disponível. Na Índia, os fornos de tijolos são em sua maioria desorganizados e operam em pequena escala, o que dificulta a monitorização e a regulação.

Os fornos de tijolos podem ser classificados em dois tipos principais com base em seus métodos de queima: fornos de produção em lotes e fornos de queima contínua. Os fornos de queima contínua são mais eficientes, já que reutilizam o calor do processo de combustão, tornando-se menos poluentes.

Regulamentações Ambientais

O governo indiano introduziu diversas políticas para combater a poluição do ar, principalmente em cidades que não atendem aos padrões de qualidade do ar. O Programa Nacional de Ar Limpo visa reduzir os níveis de poluição do ar e identificou várias cidades que precisam de ações urgentes. Espera-se que os fornos de tijolos adotem tecnologias mais limpas para se adequar a essas regulamentações, mas muitos ainda operam com práticas desatualizadas, contribuindo para a poluição.

O Desafio de Monitorar os Fornos de Tijolos

Uma dificuldade grande é a natureza desorganizada do setor de fornos de tijolos, que torna difícil rastrear suas operações e garantir que elas sigam as regras ambientais. Os pesquisadores geralmente dependem de pesquisas manuais, que podem dar muito trabalho e levar tempo. Por exemplo, identificar fornos manualmente em uma grande área pode levar centenas de horas.

Para enfrentar esses desafios, alguns pesquisadores começaram a usar Imagens de Satélite e tecnologias avançadas como aprendizado de máquina. Com as imagens de satélite, eles conseguem detectar e classificar os fornos de tijolos de forma mais eficiente. Essa abordagem ajuda a criar inventários de Emissões, que são essenciais para entender as fontes de poluição do ar.

O Poder das Imagens de Satélite

As imagens de satélite revolucionaram a maneira como os pesquisadores monitoram e rastreiam os fornos de tijolos. Elas possibilitam avaliações em grande escala que seriam impossíveis apenas com pesquisas manuais. Estudos recentes mostraram que essas tecnologias conseguem detectar fornos de tijolos em áreas vastas, facilitando o acompanhamento do cumprimento das regulamentações ambientais.

Em um projeto recente, os pesquisadores criaram um sistema de aprendizado de máquina para detectar e classificar fornos de tijolos em cinco estados da Índia usando imagens de satélite gratuitas. Essa abordagem melhora a precisão e a eficiência do monitoramento das emissões, além de fornecer dados valiosos para os formuladores de políticas.

Resultados do Estudo

O estudo focou em uma área enorme de mais de 520.000 quilômetros quadrados, lar de mais de 448 milhões de pessoas. Os pesquisadores validaram suas descobertas através de pesquisas no local e conseguiram uma forte correlação com os dados coletados pelo Conselho de Controle da Poluição de Uttar Pradesh.

O estudo notou que muitos fornos de tijolos violam as regras de Conformidade, especialmente no que diz respeito à distância deles de áreas residenciais e hospitais. Cerca de 70% dos fornos estavam em violação de pelo menos uma regulamentação, e mais de 30 milhões de pessoas vivem a menos de 800 metros desses fornos, o que vai contra as políticas do governo.

Adoção de Tecnologias e Conformidade

Curiosamente, os pesquisadores descobriram que a aplicação mais rigorosa das regras em áreas urbanas, como Delhi, levou a uma mudança nas tecnologias usadas nos fornos de tijolos. Muitos fornos começaram a adotar tecnologias mais eficientes, como os fornos Zigzag, que reduzem significativamente as emissões. Em contrapartida, áreas com uma fiscalização mais fraca, como Lucknow, não notaram melhorias semelhantes.

O estudo também destacou a importância da monitorização da conformidade. Ao identificar e abordar as violações de políticas, os pesquisadores visam apoiar a tomada de decisões baseada em evidências e melhorar a qualidade do ar.

Emissões e Efeitos na Saúde

Os fornos de tijolos contribuem significativamente para as concentrações de PM2.5 no ar, que estão ligadas a doenças respiratórias. O estudo estimou que os fornos de tijolos são responsáveis por cerca de 8% dos níveis de PM2.5 em Delhi, criando riscos significativos para a saúde da população que vive perto dessas instalações.

Além disso, a pesquisa revelou que muitos trabalhadores da indústria de fornos de tijolos estão expostos a poluentes atmosféricos nocivos, o que pode levar a complicações de saúde. A necessidade de tecnologias mais limpas, juntamente com uma melhor monitorização e fiscalização, é crucial para proteger a saúde pública e garantir a segurança dos trabalhadores.

Considerações Socioeconômicas

Embora regular os fornos de tijolos seja importante para melhorar a qualidade do ar, também é essencial considerar o impacto socioeconômico sobre os trabalhadores. Muitas pessoas dependem dos fornos de tijolos para viver. Mudanças regulatórias abruptas podem levar a perdas de empregos, especialmente para populações vulneráveis.

Portanto, é vital implementar mudanças gradativas e fornecer apoio aos trabalhadores e operadores de fornos. Isso pode incluir programas de desenvolvimento de habilidades para ajudar os trabalhadores a se adaptarem a tecnologias mais limpas.

Recomendações para os Formuladores de Políticas

Para conseguir um equilíbrio entre a melhoria da qualidade do ar e a equidade social, os formuladores de políticas deveriam considerar as seguintes recomendações:

  1. Implementação Gradual: Dar tempo para os operadores de fornos de tijolos se adaptarem a tecnologias mais limpas sem prejudicar seus meios de subsistência.

  2. Programas de Apoio: Criar programas de desenvolvimento de habilidades para ajudar os trabalhadores a se adaptarem a novas tecnologias.

  3. Consulta: Envolver todas as partes interessadas, incluindo proprietários de fornos, trabalhadores e pesquisadores, no processo de desenvolvimento de políticas.

  4. Monitoramento Regular: Usar sistemas automatizados e imagens de satélite para monitorar a conformidade e garantir que as regulamentações sejam aplicadas efetivamente.

  5. Campanhas de Conscientização: Educar os proprietários e trabalhadores de fornos de tijolos sobre a importância da conformidade e os benefícios de tecnologias mais limpas.

Conclusão

A questão da poluição do ar na Índia, principalmente vinda dos fornos de tijolos, requer uma abordagem abrangente e inclusiva. Ao usar tecnologias avançadas como imagens de satélite e aprendizado de máquina, os pesquisadores podem criar sistemas de monitoramento eficazes e promover práticas mais limpas dentro da indústria. Abordar tanto as preocupações ambientais quanto as socioeconômicas ajudará a garantir um futuro mais saudável para milhões de pessoas que vivem perto de fornos de tijolos.

Com esforços contínuos e colaboração entre diversas partes interessadas, é possível encontrar um equilíbrio entre o desenvolvimento econômico e a sustentabilidade ambiental. Um ar mais limpo e comunidades mais saudáveis podem se tornar uma realidade, beneficiando tanto as pessoas quanto o planeta. Afinal, quem não gostaria de respirar mais fácil e aproveitar o cheirinho de tijolos fresquinhos sem se preocupar com uma tosse?

Fonte original

Título: Space to Policy: Scalable Brick Kiln Detection and Automatic Compliance Monitoring with Geospatial Data

Resumo: Air pollution kills 7 million people annually. The brick kiln sector significantly contributes to economic development but also accounts for 8-14\% of air pollution in India. Policymakers have implemented compliance measures to regulate brick kilns. Emission inventories are critical for air quality modeling and source apportionment studies. However, the largely unorganized nature of the brick kiln sector necessitates labor-intensive survey efforts for monitoring. Recent efforts by air quality researchers have relied on manual annotation of brick kilns using satellite imagery to build emission inventories, but this approach lacks scalability. Machine-learning-based object detection methods have shown promise for detecting brick kilns; however, previous studies often rely on costly high-resolution imagery and fail to integrate with governmental policies. In this work, we developed a scalable machine-learning pipeline that detected and classified 30638 brick kilns across five states in the Indo-Gangetic Plain using free, moderate-resolution satellite imagery from Planet Labs. Our detections have a high correlation with on-ground surveys. We performed automated compliance analysis based on government policies. In the Delhi airshed, stricter policy enforcement has led to the adoption of efficient brick kiln technologies. This study highlights the need for inclusive policies that balance environmental sustainability with the livelihoods of workers.

Autores: Zeel B Patel, Rishabh Mondal, Shataxi Dubey, Suraj Jaiswal, Sarath Guttikunda, Nipun Batra

Última atualização: 2024-12-09 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2412.04065

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.04065

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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