Un metodo ad alta tecnologia e basso costo per monitorare i contaminanti dell’acqua
In India vivono 746 milioni di persone prive di accesso a servizi igienici adeguati. Di conseguenza, ogni anno 37,7 milioni di queste sono colpite da malattie trasmesse dall’acqua e 500 bambini sotto i cinque anni muoiono ogni giorno a causa di malattie diarroiche. «Se da un lato è evidente che si tratta di una crisi sanitaria, dall’altro i problemi di scarsità e qualità dell’acqua mettono inoltre a repentaglio i mezzi di sostentamento di milioni di persone», afferma Svetlana Klessova, direttrice di ricerca presso l’impresa francese G.A.C. Group e coordinatrice del progetto di ricerca e innovazione LOTUS, cofinanziato dall’UE e dal Dipartimento indiano per la Scienza e la Tecnologia. La precisione e la rapidità nel processo di monitoraggio della qualità dell’acqua sono stati identificati come i fattori chiave per garantire a chiunque viva in India acqua potabile sicura e di alta qualità. LOTUS ha sviluppato una tecnologia di sensori avanzata che consente di rilevare rapidamente potenziali problemi di contaminazione, come la presenza di batteri fecali, riducendo i tempi di risoluzione e gli eventuali impatti negativi che potrebbero ripercuotersi sulle persone. «La nostra soluzione permette di individuare le sostanze nocive presenti nell’acqua, fornendo alle autorità e alle comunità le informazioni necessarie per migliorarne la qualità e ottimizzarne l’utilizzo», spiega Bérengère Lebental, direttrice della ricerca presso l’Università Gustave Eiffel in Francia. Il dispositivo di LOTUS è attualmente in fase di collaudo nelle tubature dell’acqua potabile in India ed è inoltre in programma la sua installazione all’interno di autocisterne.
Progettato in collaborazione con le comunità
Il team del progetto ha innanzitutto lavorato con cittadini, fornitori e autorità per mappare le esigenze delle comunità locali, nonché le sfide che devono affrontare. I gruppi hanno quindi dato vita a una collaborazione per co-progettare e implementare soluzioni su misura. «Questa cooperazione ci ha aiutato a considerare prioritario lo sviluppo di un dispositivo portatile a basso costo per il monitoraggio della qualità dell’acqua. In seguito al riscontro fornito dalla comunità abbiamo riproposto la sua progettazione assicurandoci che fosse adatta al contesto locale, incrementando le probabilità di adozione», aggiunge Senthilmurugan Subbiah, ricercatore presso l’Indian Institute of Technology Guwahati (IITG). Il sensore concepito da LOTUS, un dispositivo compatto, portatile, a basso costo e basato su una tecnologia che ricorre ai nanotubi in carbonio, è in grado di individuare un’ampia gamma di sostanze chimiche rilevanti per la qualità dell’acqua, compresi gli inquinanti più comuni e i prodotti chimici usati ai fini del trattamento, come il cloro. Quando esposti all’acqua, i composti chimici vengono assorbiti nei nanotubi, regolabili per reagire ad alcuni di essi specifici. In tal modo viene modificata la loro resistenza elettrica, il che consente di misurare la concentrazione del composto di interesse. Il sistema di LOTUS converte i segnali analogici dei sensori in segnali digitali, che vengono elaborati e trasmessi al processo di gestione dei dati basato su cloud. Un’interfaccia utente traduce le misurazioni in informazioni attuabili grazie all’impiego di strumenti di visualizzazione di facile utilizzo. Il monitoraggio in tempo reale consente di intervenire immediatamente in caso di rilevamento di contaminazioni, mentre la memorizzazione dei dati sul lungo periodo facilita l’analisi delle tendenze. «Per agevolarne la diffusione in tutta l’India, la nostra soluzione dispone di funzionalità di comunicazione wireless e di sensori alimentati autonomamente, basati sull’utilizzo di pannelli solari» osserva Lebental.
Test sui sensori e installazioni pilota
Il sensore è stato testato in un dimostratore di rete di distribuzione idrica con una lunghezza di 40 metri in Francia, contenente acqua di rubinetto caratterizzata da livelli di pH e concentrazioni di cloro variabili. «I risultati sono stati incoraggianti: il sensore ha infatti dimostrato un’elevata precisione nel rilevare il cloro attivo e il livello di pH in una conduttura di acqua potabile», spiega Lebental. In collaborazione con comunità, autorità e ONG, i sensori di LOTUS saranno sottoposti a ulteriori sperimentazioni nell’ambito di un banco di prova realizzato presso l’IITG. In seguito, i dispositivi saranno installati nella rete di distribuzione idrica della città di Guwahati per dimostrare e convalidare ulteriormente la tecnologia. Il progetto ha inoltre sviluppato diverse soluzioni software compatibili con il sensore di LOTUS per il monitoraggio dei sistemi di acqua potabile, la gestione di flotte di autocisterne e il risparmio idrico nell’irrigazione. Nel caso delle autobotti, i sensori progettati da LOTUS risulteranno al centro di un sistema di gestione della qualità dell’acqua basato sul cloro, ideato dall’impresa tedesca partner del progetto AUTARCON.
Le ripercussioni della collaborazione globale
La creazione di partenariati globali è un metodo efficace per raggiungere alcuni degli obiettivi di sviluppo sostenibile fissati dalle Nazioni Unite, un fatto che si riflette nell’enfasi con cui il progetto LOTUS si è dedicato al trasferimento tecnologico tra i partner indiani e quelli europei. Il progetto ha già condiviso la tecnologia del sistema con www.hydroscope.in (Hydroscope Technology), una start-up indiana che, con il sostegno dei partner di LOTUS, si impegnerà nella sua commercializzazione. «Grazie all’interfaccia di facile utilizzo e alla versatilità offerta in varie condizioni idriche, siamo certi che il nostro dispositivo, basato sui risultati di LOTUS, non solo andrà a beneficio della salute e della sicurezza pubblica, ma costituirà un punto di riferimento per il monitoraggio della qualità dell’acqua, risultando particolarmente interessante per altre regioni che devono affrontare sfide simili», osserva Sudhanshu Mishra, amministratore delegato di Hydroscope Technology. Una volta garantita l’approvazione normativa, la tecnologia non solo raggiungerà il mercato, ma contribuirà anche al raggiungimento degli obiettivi stabiliti dal governo indiano, come la Jal Jeevan Mission e i programmi AMRUT, volti a migliorare le infrastrutture idriche e delle acque reflue rurali e urbane. Al fine di raggiungere le proprie finalità, il team del progetto si impegnerà con i responsabili politici e condurrà inoltre attività educative e di sensibilizzazione. «Guadagnare la fiducia della comunità migliorando la qualità dell’acqua pubblica contribuirà a ridurre l’uso di depuratori domestici individuali, permettendo di diminuire i costi complessivi, assicurare risparmi energetici e ridurre i rifiuti», conclude Subbiah.
Parole chiave
LOTUS, India, qualità dell’acqua, malattia, tubatura, autocisterna, monitoraggio, sensore, inquinanti, irrigazione, acque reflue
