Monitoraggio delle acque da remoto: la soluzione a basso consumo energetico

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La Tecnosens S.r.l. è una start-up innovativa che nasce nel 2014 dalla collaborazione tra Etatron D.S. e l’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” con l’intento di progettare e realizzare un innovativo sistema di monitoraggio delle acque basato sullo sviluppo di sensori nanostrutturati da integrare in un sofisticato sistema elettronico di misura, elaborazione e trasmissione dati sulle diverse specie chimiche presenti (rete ethernet oppure wireless).

I luoghi adibiti al controllo della qualità delle acque sono spesso angusti, scomodi da raggiungere e potenzialmente esposti ai vapori dei prodotti da dosare (si pensi ad esempio ai locali tecnici adibiti al controllo delle acque di una piscina). Il sistema di controllo remoto riduce i rischi per l’incolumità e la salute degli operatori e garantisce i corretti livelli di sicurezza. Per questo lavoriamo su sensori di misura che siano performanti, facili da utilizzare, precisi, affidabili, duraturi nel tempo e, soprattutto, caratterizzati da un basso consumo energetico e impatto ambientale.

Il sensore atto alla misura delle specie chimiche disperse nell’acqua (vedi immagine) è un sistema complesso. La quantità di analita (termine che indica la specie chimica soggetta a misura) è correlata alla corrente elettrica che fluisce tra gli elettrodi del sensore a causa di una reazione di ossidoriduzione, opportunamente indotta, ai capi degli elettrodi del sensore. La corrente elettrica viene misurata e quindi trasformata in un segnale che può essere direttamente interpretato dai comuni strumenti di misura attualmente in commercio.

Insieme alle specie chimiche disciolte sarà necessario valutare alcune importanti proprietà chimico fisiche dell’acqua: il valore del pH, del potenziale redox e della conducibilità elettrica, anche questi paramentri potranno essere controllati attraverso differenti sistemi elettronici di misura e controllo.

Attualmente la nostra attenzione è rivolta alla industrializzazione e produzione di sensori nanometrici atti alla misura di specie chimiche disciolte nell’acqua: cloro libero, cloro totale, biossido di cloro e altri disinfettanti di vario genere che si utilizzano comunemente nel mondo della potabilizzazione. Pensiamo di presentare i primi sensori sviluppati, per mercato del “trattamento delle acque”, a partire dai primi mesi del 2017, inizialmente saranno pronti i dispositivi per l’analisi del quantitativo di cloro disperso in acqua, successivamente saranno prodotte le sonde per la misura della conducibilità elettrica.

Stiamo anche lavorando allo sviluppo di un dispositivo per la generazione dell’alimentazione elettrica “energy harvesting” che impieghi il flusso d’acqua, circolante nella conduttura, come forza motrice per l’azionamento di una microturbina idraulica. Le informazioni relative ai valori misurati ed allo stato dell’impianto saranno rese disponibili, al personale responsabile della gestione e controllo, tramite un servizio web-server (m2m) dedicato.

Valutiamo inoltre la possibilità di sviluppare sensori in grado di misurare e segnalare la presenza di altre specie chimiche oppure batteri e virus, estremamante dannosi e pericolosi per la salute umana, di seguito alcuni esempi: arsenico, piombo, cadmio, zinco, mercurio, legionella e salmonella.

Concludo con due citazioni che sottolineano il valore dell’acqua come bene prezioso e imprescindibile per la vita sul nostro Pianeta. La prima è di Madre Teresa di Calcutta: “più ci saranno gocce d’acqua pulita, più il mondo risplenderà di bellezza”. La seconda appartiene a Thomas Fuller: “non conosciamo mai il valore dell’acqua finché il pozzo è asciutto”.

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