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Sonde ambientali: monitoraggio della qualità dell’aria e dell’acqua

26 Ottobre 2023 di Natural Mania

immagine deserto con cartello indicazioni

Per il monitoraggio costante della qualità dell’acqua e dell’aria, un ruolo di primaria importanza è rivestito dalle sonde ambientali, che proprio per questo motivo sono indispensabili non solo per la salvaguardia dell’ambiente, ma anche per la tutela della salute umana. Il tempestivo rilevamento di contaminanti e inquinanti e la raccolta di dati cruciali si basano su tecnologie innovative che favoriscono la comprensione, da parte dell’uomo, dell’ecosistema in cui viviamo, governando le azioni che mirano a un ambiente più pulito. Le aziende del settore come Repcom propongono un ampio assortimento di sensori, differenti per caratteristiche e compiti: proviamo a capirne di più.

Il monitoraggio della qualità dell’aria esterna

Le sonde destinate alla misurazione della qualità dell’aria esterna sono progettate per poter essere installate senza difficoltà sulle pensiline degli autobus, sulle facciate degli edifici e sui pali dell’illuminazione; in genere il loro design è studiato per garantire un’integrazione discreta dal punto di vista estetico. Insieme con il monitoraggio di molti altri aspetti ambientali, come per esempio il rumore, il controllo della qualità dell’aria esterna rappresenta un indicatore di fondamentale importanza per la protezione del benessere e della salute dei cittadini. La misurazione dell’esposizione agli inquinanti, in particolare, offre la possibilità di individuare i picchi di inquinamento.

Le altre sonde ambientali: la misurazione della temperatura esterna

Un altro tipo di sonda ambientale è quello che permette di misurare la temperatura esterna: si tratta di un’informazione che consente agli occupanti di un edificio di sapere se è necessario aprire le finestre. Così, si può attivare il free cooling, vale a dire la sovraventilazione notturna nel corso dei mesi estivi. In più, le informazioni ottenute rendono più semplice la manutenzione predittiva.

Perché c’è bisogno di sensori intelligenti

L’utilizzo di sensori intelligenti per il monitoraggio ambientale e della qualità dell’aria è una realtà ormai consolidata per molteplici applicazioni, contribuendo allo sviluppo di città smart. Dagli edifici ai veicoli, passando ai sistemi di accumulo dell’energia per le batterie, i sensori di qualità dell’aria offrono un prezioso contributo per la gestione della sicurezza e della salute, attraverso il monitoraggio dei gas e delle particelle dell’aria. Per esempio, tali sensori negli abitacoli delle automobili hanno la capacità di individuare livelli di anidride carbonica troppo elevati, che potrebbero rappresentare un pericolo per la salute umana, così come i composti organici volatili. I sensori devono avere dimensioni compatte e, ovviamente, essere caratterizzati da consumi contenuti. A volte i dispositivi comprendono più sensori, per garantire l’esecuzione di più operazioni di monitoraggio.

Come sono fatti i sensori di gas amperometrici

Nel novero delle sonde ambientali, è inevitabile citare i sensori di gas amperometrici, che non misurano il numero di particelle, ma le concentrazioni di gas. Si tratta di dispositivi elettrochimici che generano una corrente proporzionale alla frazione volumetrica del gas che deve essere sottoposto a misurazione. Questo tipo di sensore è formato da un elettrolita e da due elettrodi. L’elettrodo di rilevamento è formato da un metallo catalitico che misura la concentrazione del gas e ottimizza la sua reazione. Entrato nel sensore per mezzo di una barriera di diffusione capillare, il gas reagisce con l’elettrodo: a quel punto il circuito viene completato dal controelettrodo, che agisce da semicella. Il flusso di corrente viene misurato dal circuito esterno, il quale definisce la concentrazione di gas.

I sensori di particolato

I sensori di particolato, invece, mettono a disposizione conteggi riguardanti particelle di dimensioni precise: per esempio PM10 o PM2.5. Le PM10 sono particelle che hanno un diametro di 10 micron; le PM 2.5 hanno un diametro di 2.5 micron. In base alle necessità della specifica applicazione, si possono effettuare misurazioni anche per particelle di dimensioni differenti. Gli OPC, cioè i contatori ottici di particelle, rappresentano una tecnologia apposita per il particolato che prevede lo spostamento dell’aria che deve essere misurata tramite una cella di misurazione che comprende un fotorilevatore e un laser. La luce del laser viene diffusa dalle particelle dell’aria, mentre la luce diffusa viene misurata dal rilevatore. A quel punto, si converte la misurazione in concentrazione di massa, che viene espressa in microgrammi per metro cubo; inoltre, si conta il numero di particelle per centimetro cubo. Il software che viene impiegato per questa conversione deve tenere conto dell’indice di rifrazione e della forma, due importanti parametri ottici delle particelle.

Il monitoraggio della qualità dell’acqua con le sonde multiparametriche

Le sonde multiparametriche possono essere impiegate per il monitoraggio della qualità dell’acqua, valutando parametri diversi a seconda del tipo di dispositivo che viene impiegato. Si può fare riferimento, per esempio, a sensori che servono a rilevare la concentrazione di nitrati, a sensori di temperatura e conducibilità, a sensori per ossigeno disciolto, a sensori di torbidità, a sensori che rilevano la presenza di alghe, a sensori ione ammonio o a sensori ione cloruro, senza dimenticare i sensori di ph ORP.

Potresti essere interessato anche a leggere:

  • Inquinamento acustico i danni per l’uomo e per l’ambiente e come possiamo limitare gli eccessivi rumori
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Filed Under: Natura News

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