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.

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.

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.

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.

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 due importanti peculiarità:

• 1.In questa regione spettrale hanno forti bande di assorbimento diversi inquinanti organici di origine antropica;
  

• 2.Questa regione spettrale assicura un alto "eyes safety" permettendo l’utilizzo del sistema, senza problemi di pericolosità in aree urbane;
  

• 3.Può operare anche di giorno.

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.

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.

I dati ottenuti mostrano l’evoluzione del fumo e la sua diffusione in atmosfera.

L’immagine mostra la ciminiera del cementificio così come vista dalla telecamera montata sul celostato della stazione mobile.

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.