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Il CRATI s.c.r.l., in collaborazione con le università calabresi e
l'università di Tor Vergata, ha progettato e realizzato una unità mobile
per il monitoraggio di parametri ambientali con tecnologia LIDAR/DIAL a
CO2. Le tecniche LIDAR e DIAL, ampiamente sperimentate dal CRATI, sono
particolarmente idonee per la misura di concentrazioni di inquinanti a
matrice organica. |
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Con il crescente interesse ai seri problemi legati all’inquinamento
dovuto all’impatto industriale e ai veicoli a motori è aumentata la
necessità di ottenere informazioni istantanee con tecniche di
rivelazione che possono quantitativamente valutare la concentrazione di
gas in traccia distribuiti su ampie aree. Generalmente, per il
monitoraggio di inquinanti in atmosfera e la valutazione quantitativa
della loro concentrazione vengono usate stazioni fisse di misura.
Poiché, queste ultime valutano la concentrazione delle sostanze giusto
intorno al sito d'installazione, non sono in grado di monitorare vaste
aree ma per la sorveglianza su ampie zone è necessario costruire
un’ampia rete di centraline distribuite su tutta l’area da investigare. |
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Le tecniche LIDAR \ DIAL sono spesso usate nella ricerca per
acquisire informazioni necessarie a validare modelli di differenti tipi
di atmosfera ma possono essere anche usate per il controllo e il
monitoraggio di particolari gas inquinanti di origine antropica. Queste
tecniche permettono di ottenere profili di concentrazione in funzione
della distanza, tra la stazione e l’area investigata, del gas in esame.
I sistemi DIAL, in particolare, permettono di valutare la concentrazione
in maniera indipendente da modelli atmosferici. Quindi, l’uso di questi
sistemi chiamati anche radar ottici, danno la possibilità di ottenere
informazioni tridimensionali della diffusione dell’inquinante in
atmosfera. |
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Lo scopo del progetto è stato di validare le metodologie LIDAR DIAL per
il monitoraggio ambientale usando un stazione mobile di telerilevamento
laser (TELA). Il goal del progetto è stato dimostrare la flessibilità e
l’economicità dell’unità mobile paragonata alle convenzionali stazione
fisse di monitoraggio. La tecnologia e la metodologia di questo progetto
sono state completamente innovative. |
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Il
progetto potrà contribuire alla salvaguardia e al controllo di
aree urbane e industriali, problema che è molto importate in
diversi stati Europei. Il sistema mobile di
telerilevamento e basato su sorgenti laser a CO2. Queste
emettono in una regione spettrale del lontano IR (9 ¸ 11 mm) che
conferisce al sistema tre importanti peculiarità: |
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- In questa regione spettrale hanno forti bande di assorbimento
diversi inquinanti organici di origine antropica
- Questa regione spettrale assicura un alto "eyes safety"
permettendo l’utilizzo del sistema, senza problemi di pericolosità
in aree urbane
- Può operare anche di giorno
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La radiazione laser emessa viene inviata in atmosfera mediante una
serie di specchi e in ultimo dal celostato, che permette di inviare e
ricevere la radiazione retrodiffusa su un intero emisfero. Il celostato
è movimentato da due motori e permette di effettuare una mappatura
tridimensionale degli inquinanti emessi in atmosfera. La radiazione
retrodiffusa raccolta viene inviata sul telescopio che focalizza il
segnale ottico sull’area del detector. Quest’ultimo converte il segnale
ottico in uno elettrico, che, a sua volta, viene digitalizzato e
trasferito sulla memoria di un PC. Successivamente i segnali raccolti
vengono elaborati e analizzati dando in uscita il profilo della sostanza
indagata. |
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Una prima campagna di misura ha evidenziato la possibilità, da parte
dell’unità mobile, di seguire l’evoluzione delle emissioni da una
ciminiera. Nel caso particolare l’emissione è essenzialmente vapore
acqueo. |
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I dati ottenuti mostrano l’evoluzione del fumo e la sua diffusione in
atmosfera. |
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L’immagine mostra la ciminiera del cementificio così come vista dalla
telecamera montata sul celostato della stazione mobile. |
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Vengono indicati sia la posizione del mezzo mobile che della ciminiera
del cementificio presa in esame. In blu sono indicate le direzioni lungo
le quali sono state effettuate le misure di concentrazione di vapore
acqueo. L’immagine mostra il sito di misura scelto |
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Nei due grafici sono evidenziati con falsi colori l’andamento del fumo
su due diversi piani verticali. I colori che vanno da quelli freddi
(blu) a quelli caldi (rosso) indicano un valore di concentrazione di
vapore d’acqua crescente. Nello stesso tempo indicano l’andamento e la
diffusione del fumo della ciminiera. È da notare che la ciminiera del
cementificio dista circa 800 m dalla stazione mobile posizionata
all’origine del sistema di riferimento. |
