Tecnologia dei sensori per contrastare le fuoriuscite di petrolio in mare
Le fuoriuscite di petrolio e gli scarichi di sostanze chimiche in mare vengono spesso rilevati solo dopo che la chiazza è visibile o quando il danno è già stato causato. «Gli strumenti esistenti, come i radar, i sistemi a infrarossi e la sorveglianza visiva, possono mostrare che c’è qualcosa sull’acqua», spiega Christian Testman, coordinatore del progetto OWL(si apre in una nuova finestra) presso Ocean Visuals(si apre in una nuova finestra) in Norvegia. «Non sono però in grado di stabilire con certezza di cosa si tratti né quale sia la sua concentrazione, e hanno difficoltà a rilevare pellicole sottili, petrolio disciolto e basse concentrazioni.» Esiste quindi una chiara necessità di un monitoraggio continuo e oggettivo, in grado di identificare l’inquinamento in tempo reale. Questo metodo consentirebbe di intervenire efficacemente in pochi minuti anziché in diversi giorni, e permetterebbe di attribuire le responsabilità a chi di dovere. Raggiungere questo obiettivo era lo scopo generale del progetto OWL, sostenuto dal Consiglio europeo per l’innovazione(si apre in una nuova finestra).
Sviluppo della tecnologia lidar brevettata
Il progetto intendeva applicare la tecnologia lidar brevettata a fluorescenza indotta da laser iperspettrale (HLIF) a un’intera famiglia di sensori destinati a navi, impianti offshore, droni e aeromobili. Il lidar è una tecnologia di telerilevamento attivo che misura le distanze usando luce laser pulsata. Ogni sensore è progettato per rilevare, quantificare e classificare il petrolio e altri agenti inquinanti organici a distanza e in tempo reale, con un sistema pronto per l’attuazione su scala industriale. I sensori OWL usano un laser ultravioletto per rendere fluorescenti le sostanze presenti nell’acqua o sulla sua superficie. Successivamente, rilevano la luce di ritorno tra 1 000 e 2 000 canali spettrali. «Ogni tipo di petrolio e di sostanza organica ha la propria “impronta” spettrale», spiega Testman. «Confrontandola con una libreria di riferimento, possiamo identificare il tipo di inquinante (ad esempio greggio leggero, medio o pesante, gasolio o olio combustibile bunker) e stimarne la concentrazione fino alle parti per miliardo.»
Installazione dei sensori a bordo delle navi
La linea di sensori sviluppata comprende SEA OWL per navi e impianti, ELF OWL per droni, AIR OWL per aeromobili e OWL MAP per la consapevolezza situazionale. Nel corso del progetto finanziato dall’UE, il sensore SEA OWL è stato testato in condizioni operative reali, a bordo delle navi antinquinamento dell’amministrazione costiera norvegese. È stata inoltre sviluppata una libreria di riferimento per consentire la classificazione in tempo reale del tipo di petrolio. «Abbiamo poi installato i sensori a bordo della nave da crociera costiera della compagnia norvegese Hurtigruten per un monitoraggio continuo lungo la costa norvegese», spiega Testman. «Un SEA OWL è stato usato su una nave di intervento in caso di fuoriuscite di petrolio della Petrobras nei bacini brasiliani di Campos e Santos.» Su una nave per prospezioni sismiche al largo del Suriname, il sistema ha effettuato oltre 136 000 misurazioni in tre settimane e ha mappato le fuoriuscite naturali. «L’equipaggio della nave lo ha gestito autonomamente e noi ne abbiamo curato la manutenzione da remoto», racconta Testman.
Migliorare la prontezza dei sensori per il mercato
Il progetto è riuscito a rendere i sensori più pronti per la commercializzazione. Inoltre, sono stati concessi brevetti europei e americani, con una protezione fino al 2034. L’azienda vanta già clienti come Petrobras e OceanPact in Brasile. «Attualmente siamo in trattativa con oltre 50 operatori commerciali, porti e agenzie governative», aggiunge Testman. L’azienda sta inoltre per ottenere ulteriori finanziamenti, grazie all’impegno della Banca europea per gli investimenti(si apre in una nuova finestra). «Questi fondi sosterranno i centri di assistenza negli Stati Uniti, in Brasile, in Africa e nella regione del Golfo», afferma Testman. «L’idea è che operatori, porti e guardie costiere ricevano dati continui sull’inquinamento senza dover possedere e gestire l’hardware. Il nostro prossimo sensore, SUB OWL, estenderà il monitoraggio al di sotto della superficie.»
