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High sensitivity multi-gas handheld gas analysis technology

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Nuovo dispositivo portatile ad alte prestazioni che analizza gas tossici e inquinanti dell’aria

In un contesto di crescente preoccupazione riguardo alla sicurezza delle merci scambiate in tutta Europa, il progetto IRON, finanziato dall’UE, ha sviluppato un dispositivo portatile per il rilevamento di gas a livello di sub-parti per miliardo (ppb) basato sulla spettroscopia laser nel medio infrarosso, combinata con la tecnologia fotoacustica, entrambe protette da brevetto.

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Gli attuali dispositivi per analizzare gas tossici e inquinanti dell’aria sono limitati per quanto attiene le loro dimensioni, prestazioni, versatilità e usabilità. Il progetto IRON, finanziato dall’UE, ha sviluppato un rivelatore miniaturizzato che offre sia sensibilità che selettività, per rilevare in modo affidabile e simultaneamente piccole concentrazioni di molti gas. Questo rende possibile una gamma di nuove applicazioni, che vanno dal monitoraggio della sicurezza dei container per le merci all’individuazione di esplosivi, aprendo possibilità nell’ambito della crescente economia verde. Il rilevamento affidabile di piccole concentrazioni di gas pericolosi da parte della soluzione proposta dal progetto IRON ha portato all’introduzione di nuovi prodotti nel mercato tra cui GASERA ONE SHED e GASERA FORMALDEHYDE. Da analizzatori a montaggio fisso a strumenti compatti e portatili La tecnologia del progetto consente agli utenti di misurare simultaneamente piccole concentrazioni di gas. Quale membro del progetto e amministratore delegato di Gasera, il dott. Ismo Kauppinen spiega che, “Alta selettività e alta sensibilità nelle misurazioni per molti gas ci consentono di fornire una tecnologia molto competitiva che è utile in diversi scenari, come per esempio la verifica delle emissioni nell’industria automobilistica o per misurazioni della formaldeide in applicazioni per il controllo della qualità dell’aria.” Il dispositivo funziona sigillando un campione di gas in una camera di misurazione. Per rendere possibile l’identificazione, viene quindi usato un laser per irradiare il gas con una luce infrarossa a frequenze corrispondenti a quelle che si trovano nelle molecole di gas noti. Se il gas campione è presente nella camera, una parte dell’energia infrarossa viene allora assorbita dal gas, portando a un incremento circoscritto di energia termica, pressione e temperatura. Questo procedimento di comparazione porta alla creazione da parte della camera fotoacustica di onde acustiche con la stessa frequenza, che vengono poi convertite in segnali elettrici per un microfono con una tecnologia cantilever brevettata, 100 volte più sensibile dei microfoni convenzionali. Oltre a essere all’avanguardia della tecnologia di fascia alta, utilizzando molti nuovi componenti come i laser, la soluzione del progetto IRON sfrutta anche la tecnologia associata con l’Internet delle cose. Per fornire un monitoraggio completo esso utilizza una piattaforma basata su cloud per provvedere all’analisi dei dati provenienti da una varietà di strumenti, oltre a coinvolgere una varietà di architetture per le comunicazioni. Il progetto si è inserito con successo in un mercato che già esiste per dispositivi di analisi portatili che richiedono prestazioni a livello di quelle di un laboratorio. Questo è stato fatto non concentrandosi esclusivamente sullo sviluppo tecnico, ma identificando anche i bisogni e le aspettative degli utenti, in particolare riguardo alla movimentazione delle merci. Questo ha consentito al team di sviluppare una soluzione di monitoraggio unica e scalabile, che include caratteristiche a valore aggiunto quali per esempio funzionamento più lungo della batteria, tempo di misurazione più breve, un contenimento dei materiali di consumo relativi ai gas tossici, analisi online e notifica automatica delle concentrazioni pericolose. Spiegando il motivo per cui sono poche le soluzioni disponibili al momento, il dott. Kauppinen segnala che, “La consapevolezza del problema è piuttosto scarsa e quindi le normative rilevanti non sono state introdotte, questo significa che delle soluzioni complete esistono attualmente solo in porti selezionati.” Egli aggiunge che, “Ci aspettiamo che questo cambi nei prossimi anni, dal momento che si prevede che le politiche dell’UE migliorino la sicurezza degli scambi commerciali internazionali.” Un progresso sostenibile senza compromettere ambiente, sicurezza o benessere Gli sviluppi tecnologici del progetto IRON hanno già contribuito a test delle emissioni automobilistiche di livello mondiale (SHED) e a misurazioni della qualità dell’aria che possono identificare piccole concentrazioni di formaldeide, un procedimento solitamente molto difficile. La stessa tecnologia può essere anche applicata a scenari dove la presenza di componenti di molti gas rappresenta una grande sfida, incluso: sicurezza dei container per le merci, monitoraggio della qualità dell’aria in ambienti al chiuso, individuazione di persone nascoste, individuazione di esplosivi e narcotici. Tutte queste applicazioni combinate guidano l’attuale offerta commerciale di IRON, supportando in modo significativo le iniziative per il commercio sicuro dell’UE per la protezione dei consumatori, i diritti sociali e le norme ambientali. Nel breve termine, come afferma il dott. Kauppinen, “Miglioreremo costantemente i nostri algoritmi con più test in loco, dove sono disponibili test di laboratorio per effettuare un confronto. Ci aspettiamo che questo diventi più facile, man mano che aumenta la consapevolezza riguardante la sicurezza delle merci e dei depositi.”

Parole chiave

IRON, inquinanti aria, tossine, emissioni, formaldeide, ambiente, qualità aria, traporto merci, sicurezza, fotoacustico, gas

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