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Un monitoraggio sofisticato e veloce della qualità dell’acqua

L’acqua potabile sicura è considerata un dato di fatto in Europa, ma il rilevamento di ceppi batterici mortali e di altri contaminanti è tecnicamente difficile e richiede molto tempo. Un analizzatore di qualità dell’acqua basato su laser potrebbe colmare questa lacuna, grazie a letture rapide e precise.

Alimenti e Risorse naturali

Il monitoraggio della qualità dell’acqua rimane una sfida enorme a causa dell’uso dell’acqua e delle pressioni ambientali. Le autorità competenti in materia di acque si affidano a frequenti campionamenti e analisi di laboratorio per acquisire i dati di monitoraggio della qualità dell’acqua necessari per rilevare l’inquinamento ambientale. Un’indagine ha rilevato che oltre un terzo delle piccole forniture dell’UE non sono adeguatamente monitorate o non forniscono acqua potabile conforme a tutti gli standard di qualità. Eppure nella Regione europea dell’OMS, le malattie diarroiche dovute a malattie infettive trasmesse dall’acqua, come il colera e la dissenteria, causano circa 14 morti al giorno. «WaterSpy ha sviluppato un dispositivo rivoluzionario, compatto ed economico per il monitoraggio della qualità dell’acqua pervasiva, utilizzando la tecnologia fotonica. Può essere utilizzato per misurazioni sul campo on-line e automatizza completamente il rilevamento in acqua potabile di tre importanti batteri dannosi per la salute umana, ovvero Escherichia coli, Salmonella e Pseudomonas aeruginosa», afferma Panayiotis Philimis, coordinatore del progetto WaterSpy, finanziato dall’UE.

L’analisi dell’acqua potabile più rapido del mondo

Un’analisi completa del campione di 100 ml di acqua può richiedere fino a 3 giorni utilizzando gli attuali sistemi di analisi di laboratorio. Il dispositivo portatile WaterSpy impiega non più di 7 ore per effettuare un’analisi equivalente ed è quindi meno costoso. È inoltre conforme alle più recenti direttive UE sull’acqua potabile. Sviluppato dai 10 partner del progetto, il sistema sfrutta diverse tecnologie, tra cui laser e fotorilevatori avanzati. Gli ultrasuoni sono anche utilizzati per garantire che i batteri si raggruppino, aumentando la rilevazione delle analisi e la sensibilità. La tecnologia fotonica che opera nello spettro del medio infrarosso misura poi il numero di batteri del campione d’acqua. Gli ambiziosi obiettivi di WaterSpy hanno obbligato il team a superare diversi ostacoli, osserva Philimis, amministratore delegato del Cyprus Research and Innovation Centre (CyRIC) a Cipro, che ospita il progetto. «Rilevare un singolo batterio in campioni d’acqua, utilizzando la spettroscopia a raggi infrarossi, è di per sé un’enorme sfida. Quindi abbiamo dovuto ottimizzare tutte le parti del dispositivo per ottenere questo risultato, sviluppando al contempo diversi moduli speciali con molto sforzo e sperimentazione».

Tecnologia di analisi dell’acqua testata sul campo

WaterSpy è stata ampiamente testata nei laboratori dei partner in Austria, Germania e Italia, seguita da una dimostrazione reale in un impianto di trattamento delle acque vicino a Genova in Italia. «Purtroppo, la pandemia di Covid-19 ha interrotto i test sul campo all’inizio di febbraio di quest’anno. Tuttavia, abbiamo confermato con successo la capacità del sistema di rilevare una singola cellula di E. coli in un campione di 100 ml, come richiesto dalle normative», ha aggiunto Philimis. «WaterSpy è una storia di grande successo. Non è frequente vedere i risultati del progetto commercializzati prima ancora che il progetto sia terminato», dichiara il coordinatore, riferendosi al modulo laser e al modulo fotorilevatore bilanciato. «Realisticamente parlando, è necessario un ulteriore lavoro di ricerca e sviluppo prima di poter commercializzare le parti più innovative del sistema, quindi abbiamo iniziato a cercare specifiche opportunità di finanziamento e di investimento». Il progetto ha un piano di impresa preliminare per diversi moduli WaterSpy, nonché per il dispositivo completo. Molti risultati di WaterSpy hanno anche un notevole potenziale di sfruttamento che va oltre il monitoraggio della qualità dell’acqua, come l’uso dei moduli WaterSpy sviluppati e le innovazioni tecnologiche per la diagnostica della salute animale o umana.

Parole chiave

WaterSpy, analisi, batteri, acqua potabile, inquinamento ambientale, diagnostica sanitaria, monitoraggio, campionamento, trattamento, qualità dell’acqua, Covid-19

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