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Continuous hazardous water Pollutants sensing in the environment

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Una rete di sensori per ridurre il rischio di contaminazione dell’acqua di rubinetto

Presto potrebbero esserci molte meno probabilità di ammalarsi bevendo l’acqua di rubinetto grazie al lavoro svolto nell’ambito del progetto CoPs. Unendo sensori avanzati, registratori di dati e un sistema cloud, ora il team del progetto può fornire un costante monitoraggio delle risorse idriche essenziali.

Cambiamento climatico e Ambiente

L’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura (FAO) afferma che il 38 % dei corpi idrici nell’UE è sottoposto a notevoli pressioni a causa dell’inquinamento agricolo. Naturalmente, la maggior parte delle regioni europee dispone di un sistema in grado di evitare che la contaminazione raggiunga l’acqua di rubinetto; agli agricoltori viene richiesto di tenere traccia del proprio consumo di pesticidi e presso i siti fondamentali è regolarmente effettuata una campionatura. Tuttavia, cosa succederebbe se si verificasse un qualsiasi episodio di contaminazione tra queste campionature? La dura verità è che, nel 2021, le persone si ammalano ancora bevendo l’acqua di rubinetto e ciò costa ogni anno alla società 220 milioni di EUR. «Dal nostro punto di vista, la soluzione consiste nel fornire uno strumento in grado di effettuare campionature ininterrottamente grazie a una densa rete a maglie di sensori», osserva Lars Krangnes, direttore tecnico di Cautus Geo e coordinatore del progetto CoPs (Continuous hazardous water Pollutants sensing in the environment). «Con una rete del genere, possiamo quantificare la contaminazione, individuare quali agenti inquinanti sono presenti, localizzare la fonte di contaminazione, stabilire dove si sta dirigendo e approfondire se si tratta di un problema persistente. È il modo migliore per ridurre la contaminazione chimica e per evitare le epidemie». Tre partner del progetto CoPs hanno sviluppato con successo una soluzione di questo tipo unendo le rispettive competenze nel campo dei sensori elettrochimici d’avanguardia e dell’elettronica miniaturizzata, nonché del software e dell’hardware per il geo-monitoraggio. Il sistema derivato segue l’impronta unica delle sostanze chimiche contenute nei pesticidi e nei fertilizzanti e registra tali segnali in condizioni controllate prima di studiare le variazioni ambientali. «I sensori sono al centro del sistema. Sono stati progettati esclusivamente per mirare a ogni sostanza chimica di interesse e possono individuarle in pochi secondi o minuti. Inoltre, il sistema prevede un nuovo tipo di registratore di dati che controlla e alimenta i sensori mentre trasferisce i dati al sistema basato su cloud per un’ulteriore elaborazione e presentazione dei risultati. Ci siamo avvalsi della tecnologia più moderna in ambito di Internet degli oggetti volta a creare una soluzione intelligente, completa e intuitiva», spiega Krangnes. Il sistema è anche ecocompatibile. A differenza di altri prodotti sul mercato, non necessita di reagenti chimici, in modo da non generare alcun rifiuto di tal tipo.

Verso l’introduzione nel 2022?

Ora che il sistema è in funzione, i partner del progetto si stanno concentrando sull’ottimizzazione. In particolare, stanno lavorando per aumentare la durata della vita del sensore cosicché i clienti futuri possano usare il sistema con una minima manutenzione. «Stiamo lavorando sul prototipo di terza generazione e puntiamo alla prova pratica durante l’estate del 2021. Una volta terminato, ci serviranno sei mesi per raccogliere i riscontri degli utenti e per prepararci al nostro primo lancio», dichiara Krangnes. La soluzione di CoPs è stata testata ampiamente in laboratorio per convalidare i risultati e per garantire le migliori prestazioni possibili. «È un processo straordinario. Ad esempio, parte della soluzione di CoPs è sommersa e comprende componenti elettronici e di rilevamento molto sensibili. Una semplice perdita di umidità potrebbe danneggiare il sistema. Per evitare uno scenario di questo tipo, dobbiamo collaudare il sistema ad una maggiore pressione rispetto a quella per cui è stato progettato al fine di garantire la resistenza della progettazione in condizioni estreme e che il consumatore non incontrerà problemi», conclude Krangnes. Ora che il lavoro è stato concluso, il gruppo intende impiegare i prototipi della versione beta per un collaudo su ampia scala in ambienti pertinenti.

Parole chiave

CoPs, sensori, acqua di rubinetto, contaminazione, monitoraggio, cloud

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