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Un nuovo sensore basato sui colori per il monitoraggio dell’inquinamento atmosferico negli interni

I materiali da costruzione per interni, gli arredi nonché la cucina, il riscaldamento e la pulizia possono generare composti organici volatili (VOC), sostanze chimiche con potenziali implicazioni dannose per la salute. Alcuni ricercatori europei propongono di misurare i VOC negli interni tramite un sensore innovativo.

Salute

Secondo l’OMS, quasi 4 milioni di persone muoiono ogni anno per condizioni attribuibili all’inquinamento atmosferico interno. Considerando che gli europei trascorrono la maggior parte del loro tempo in ambienti chiusi, la misurazione dell’inquinamento atmosferico interno è fondamentale per comprendere l’impatto sulla salute di diversi prodotti chimici e adottare misure appropriate. Sono pertanto necessari nuovi strumenti che misurino la qualità dell’aria a sostegno di tali politiche di salute pubblica.

Un innovativo sensore di qualità dell’aria interna

Il progetto E-SCENT, intrapreso con il supporto del programma Marie Skłodowska-Curie, ha concepito sensori per fornire informazioni significative sull’inquinamento dell’aria interna e contribuire alla valutazione dell’esposizione umana. «I sensori sono stati progettati per mirare a gruppi prioritari di sostanze chimiche, compresi i composti carbonilici che sono fonte di preoccupazione in relazione alla loro cancerogenicità», spiega Emer Duffy, ricercatrice principale del progetto. I sensori sono costituiti da coloranti stampati su una piccola scheda di 4 cm2, che viene collocata in un ambiente interno di interesse e i cui coloranti subiscono un cambiamento di colore qualora interagiscano con determinati gruppi di sostanze chimiche presenti nell’aria. Questo cambiamento di colore può essere monitorato acquisendo foto del sensore tramite uno scanner desktop o una fotocamera per smartphone. I colori possono essere misurati utilizzando un software di analisi delle immagini standard: un cambiamento di colore maggiore è correlato a un livello più elevato di VOC nell’aria. Questo approccio offre un metodo semplice, economico e di facile visualizzazione per il rilevamento dei VOC. Secondo Duffy, «portare la ricerca dal banco del laboratorio negli ambienti domestici reali è stato il risultato più significativo del progetto». Per convalidarne l’efficacia, la ricercatrice ha posizionato i sensori in stanze diverse in una singola casa e li ha monitorati da vicino nel corso di una settimana. È possibile distinguere le diverse stanze l’una dall’altra in base alle risposte uniche dei sensori. I risultati hanno rivelato che attività come cucinare, pulire e accendere candele profumate hanno portato a una maggiore produzione di VOC. Livelli più elevati di composti carbonilici sono stati osservati in cucina, dove le attività di cucina rappresentano una fonte importante di queste emissioni, mentre livelli bassi sono stati osservati in un ufficio domestico, dove l’unica attività durante i periodi di occupazione era il lavoro al computer.

Impatto sulla salute e prospettive future

I sensori E-SCENT rappresentano un progresso rispetto alle tecnologie di sensori a basso costo esistenti, che in genere forniscono una misura limitata dei VOC totali e nessuna informazione sulla classe chimica. Nel complesso, la tecnologia sviluppata in questo progetto offre il potenziale per migliorare il monitoraggio dell’inquinamento dell’aria interna consentendo una distribuzione ad alta densità a basso costo per la raccolta di dati rappresentativi di esposizione in una varietà di ambienti interni. I piani futuri si concentreranno sulla raccolta di un maggior numero di dati. Duffy sottolinea che «il coinvolgimento dei cittadini nel processo di raccolta dei dati serve a educare il pubblico sull’importanza di ambienti interni sani». Potrebbe anche promuovere azioni che contribuiscono alla salute degli ambienti interni, quali il miglioramento della ventilazione e la riduzione o l’eliminazione delle fonti di prodotti chimici domestici. Inoltre, lo sviluppo di un’applicazione mobile complementare per l’imaging e l’analisi dei sensori potrebbe consentire la mappatura dell’inquinamento ad alta risoluzione degli ambienti interni. Ciò informerebbe misure di salute pubblica basate sull’evidenza e promuoverebbe l’azione a livello sia locale che europeo.

Parole chiave

E-SCENT, VOC, sensore, inquinamento atmosferico, ambiente interno

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