Istituto di Fisica Applicata “N.Carrara” CNR - Firenze INTERREG IIIC-ECOSIND REGIONE TOSCANA - ARPAT MEDUSE: Metodi e tecniche optoelettroniche avanzate per l’analisi ambientale in zone ad alta densità industriale Coordinatore GIOVANNA CECCHI Istituto di Fisica Applicata “N.Carrara” CNR - Firenze Méthodes et techniques avancées pour l'analyse Environnementale dans les zones à haute Densité indUstrielle à l'aide des Sondes optoÉlectroniques

L’idea di MEDUSE Sensori optoelettronici Applicazione al controllo dell’ambiente Esperienza acquisita nell’ambito del progetto ITT-SERQUA Migliorare la qualità dell’aria e delle acque in aree industriali attraverso l’individuazione di un sistema efficace di monitoraggio ambientale.

Aree ad elevata densità industriale Quadro emissivo complesso traffico, riscaldamento, attività produttive. Elevato grado di contaminazione delle acque attività produttive con scarichi di varia tipologia Difficoltà di controlli efficaci Necessità di controlli continui TELERILEVAMENTO E SENSORI in situ

SENSORI PER IL CONTROLLO AMBIENTALE Rete di sensori locali Telerilevamento molti sensori con opportuna dislocazione per ottenere una visione significativa pochi sensori, visione globale, dati quantitativi/qualitativi Parametri significativi nel contesto legislativo Individuazione di parametri ambientali significativi per proposte legislative

TECNICHE E METODOLOGIE In situ Sensori a fibra ottica assorbimento spettroscopia laser Telerilevamento Attivo (LIDAR) Passivo (DOAS, spettroradiometri) Diffusione elastica Assorbimento differenziale Fluorescenza Modelli integrati di previsione

Sensori Esperienza acquisita in questo campo lidar a retrodiffusione elastica e a fluorescenza sensori DOAS sensori TDL radiometri UV-VIS sensori in situ a fibra ottica

MEDUSE: PARTENARIATO Ist. di Fisica Applicata “N.Carrara” CNR (IFAC) Ist. Nazionale di Ottica Applicata (INOA)  Centro per la previsione di eventi meteo Università de L’Aquila (CETEMPS)  Centro Studi Sistemi Complessi Università di Siena (CSSC) Dip.to di Ingegneria dell’Informazione Università di Pisa (UNI-PI) Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)

Obiettivi specifici Valutazione delle nuove tecnologie per il controllo di emissioni in atmosfera e nelle acque Analisi comparata fra nuove tecnologie e quelle più tradizionali Applicabilità delle nuove tecnologie individuate per il controllo di aree industriali Realizzazione di modelli specifici di previsione Il progetto, prevalentemente di studio, si articola nelle seguenti fasi: a) indagini e ricerche bibliografiche in relazione alle nuove tecnologie per il controllo della qualità dell’aria, delle emissioni in atmosfera e nelle acque, b) valutazione comparata fra le nuove tecnologie e quelle più tradizionali in termini di efficacia, ivi comprese considerazioni di gestione e manutenzione, c) valutazione dell’applicazione delle nuove tecnologie individuate per il controllo di aree industriali, includendo anche la realizzazione di modelli specifici di previsione, d) individuazione di possibili riduzioni di oneri amministrativi per le aree e le aziende che adottano nuove metodologie di indagini e che intendono promuovere una gestione ambientale volontaria.

Administrative and Financial Office MEDUSE: Organigramma CP Coordination Panel TP Technical Panel Water Working Group Air Working Group STS Administrative and Financial Office CETEMPS IFAC-CNR INOA UPS UNI-SI CETEMPS IFAC-CNR INOA UPS UNI-PI

Attività proposta Studio delle problematiche connesse al quadro ambientale Individuazione delle aree a maggiore carico ambientale Realizzazione di una campagna di misura per la definizione completa ed esaustiva del quadro emissivo presente e la comparazione con i dati rilevati con la strumentazione tradizionale.

Risultati previsti Individuazione di nuovi metodi e tecniche per il controllo ambientale, in particolare la realizzazione di sensori per rilevamento di inquinanti specifici e/o metodologie relative, Individuazione di potenziali utenti delle nuove tecnologie e/o metodologie, sia per quanto riguarda la produzione di nuovi sensori che del loro impiego in aree industriali attrezzate, Individuazione di forme di semplificazione amministrativa e normativa in relazione alle emissioni industriali. Individuazione di nuovi metodi e tecniche per il controllo ambientale, in particolare la realizzazione di sensori per rilevamento di inquinanti specifici e/o metodologie relative, Individuazione di potenziali utenti delle nuove tecnologie e/o metodologie, sia per quanto riguarda la produzione di nuovi sensori che del loro impiego in aree industriali attrezzate, Individuazione di forme di semplificazione amministrativa e normativa in relazione alle emissioni industriali.

Possibili ricadute Aprire la strada ad una gestione cooperativa perspicace Buona riduzione delle spese per la gestione ambientale Controllo integrato e globalizzato delle emissioni in atmosfera e nelle acque Individuazione di parametri ambientali significativi per proposte legislative Suggerimenti per un adeguamento legislativo semplificatore dei controlli per le PMI Individuazione di nuovi metodi e tecniche per il controllo ambientale, in particolare la realizzazione di sensori per rilevamento di inquinanti specifici e/o metodologie relative, Individuazione di potenziali utenti delle nuove tecnologie e/o metodologie, sia per quanto riguarda la produzione di nuovi sensori che del loro impiego in aree industriali attrezzate, Individuazione di forme di semplificazione amministrativa e normativa in relazione alle emissioni industriali.

Principio Lidar COLLIMATOR LASER TARGET TELESCOPE DETECTION SYSTEM (GENERALE) ACQUISITION SYSTEM DISPLAY STORAGE

Lidar a fluorescenza The FLIDAR® VIS LASER UV LASER SPECTRO-METER BATTERY SPECTRO-METER OMA DETECTOR BATTERY

Caratteristiche del FLidar Strumento compatto Basso consumo Flessibilità Installazione su varie piattaforme Alta risoluzione spettrale (fino a 0.04 nm) Funzionamento attivo / passivo

LIF per l’ambiente marino Fluorescenza: inquinanti materiale organico fitoplancton, alghe vegetazione di fondale Raman: calibrazione per gli spettri di fluorescenza temperatura di colonna d’acqua 300 400 500 600 700 conteggi (a.u.) Lunghezza d’onda (nm) l exc = 308 nm