TRACCIA Time Resolved Aerosol Characterization: Challenging Improvements and Ambitions Sezioni partecipanti: Firenze (LABEC) – Resp. Naz. Genova Milano (R. Vecchi et al.) L’esperimento si inserisce nella linea di ricerca basata sull’uso di tecniche di analisi con fasci di ioni (e non solo !) per lo studio del particolato atmosferico (i.e. «polveri sottili») che, nel corso del tempo, si è concretizzata nelle sigle di CSN5: SCRIBA, MASAI, NUTELLA, NUMEN, MANIA, DEPOTMASS. Il gruppo INFN si è affermato come riferimento mondiale per le analisi composizionali ad alta risoluzione temporale ( ~ 1 ora) che, specie in aree antropizzate, consentono di distinguere processi variabili nel tempo che sfuggono agli approcci tradizionali e/o riferiti alle norme per il controllo della qualità dell’aria (che prescrivono analisi su base giornaliera).

Memo: cos’è il particolato atmsoferico….

Accoppiamento “pattern” temporale - composizione MOTOR NUCLEPORE FILTER AIR OUTLET KAPTON FILM PRE-IMPACTOR AIR INLET Separazione frazione fine (Dae< 2.5 mm) e grossa (2.5< Dae< 10 mm) del PM10. 1 mm = 1 ora …ma come lo analizzo?

Ad esempio: Analisi della composizione del PM con la tecnica PIXE (Particle Induced X-Ray Emission) Per molti anni ci si è basati sull’uso del campionatore streaker (vedi sopra) che ha consentito di ottenere molti e rilevanti risultati: oggi per consolidare la leadership INFN nel settore si intende progettare e costruire un nuovo dispositivo, che sia quindi di proprietà intellettuale INFN, e che abbia prestazioni nettamente migliori in termini di affidabilità e spessore del materiale depositato (target: aumentare di 1 OdG)

Scattered particle (RBS) Ion Beam Analysis X ray (PIXE) a Nuclear product (NRA) Scattered particle (RBS) g ray (PIGE)

Installata e in uso al LABEC dal 2010 Camera multi-IBA progettata e costruita a Genova nell’ambito di NUTELLA Installata e in uso al LABEC dal 2010

Il particolato «carbonioso»: definizione e impatto «brown carbon» Nota: le norme europee prescrivono la determinazione di EC ed OC…ma non dicono come fare ! Per lo più ci si basa su una metodologia termo-ottica

Oltre le tecniche IBA: verso la caratterizzazione completa dell’aerosol atmosferico Il nuovo dispositivo sarà adatto non solo alle analisi IBA ma anche alle metodologie ottiche sviluppate a Genova e Milano e che consentono di distinguere le sorgenti del particolato carbonioso ovvero la combustione di fossili da quella di biomassa

Next step in TRACCIA: verso la misura su base oraria di BC, BrC , OC e TC

Messa a punto e validazione: misure in camera di simulazione atmosferica La Sezione di Genova parteciperà a tutte le fasi di progettazione e costruzione del nuovo campionatore ed utilizzerà la camera di simulazione atmosferica Chambre, costruita (anche) grazie alla precedente sigla DEPOTMASS per produrre aerosol con composizione e granulometria nota con cui verificare le prestazioni del nuovo campionatore. A tal fine saranno necessari miglioramenti/modifiche sia di Chambre sia di alcune delle metodologie ottiche sviluppate in precedenza. A fini di validazione si utilizzeranno anche analisi SEM dei campioni raccolti 2940 mm

Chambre: dettaglio di OPC e impattore per bio-aerosol, alimentatore UV

Esito atteso tra agosto e settembre Chambre e H2020 Budget richiesto: 144 k€ (102 Sezione + 42 DIFI ??) Esito atteso tra agosto e settembre

Totale: 2.8 FTE TRACCIA: in sintesi WP1: progettazione nuovo campionatore (Firenze ?) WP2: costruzione e validazione nuovo campionatore (Genova?) WP3: upgrade tecniche analitiche (Milano? ) Probabile durata: 3 anni Richiesta alla CSN5…in progress: per Genova ≈ 25 k€ nel 2017, 45 k€ 2018, 15 k€ 2018 P. Prati, PA, (30%) Resp. Loc. F. Buatier, PA (50%) P. Brotto, AR (100%) D. Massabò, AR (100%) Totale: 2.8 FTE Richieste Servizi anno 2017: 2 mese/uomo Officina Meccanica E’ presumibile un impegno di alcuni mesi uomo sia dell’officina che dei servizi di progettazione meccanica ed elettronica per il 2018 con possibile avvio del lavoro di progettazione a fine 2017….alcuni dettagli (in particolare la ripartizione delle attività di progettazione/costruzione tra le Sezioni coinvolte) sono ancora in fase di definizione.