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Envilab, il laboratorio mobile che studia l'inquinamento atmosferico

Luogo: Frascati
Data: 21/12/2009
Canale: Ambiente
Autori: F. L. Falconieri, M. Maffioletti

Envilab è un laboratorio mobile per il monitoraggio ambientale del Centro Ricerche Enea Frascati. Al  suo interno è ospitato ATLAS, un potente lidar per il telerilevamento dell’inquinamento atmosferico. Con la tecnologia Lidar è infatti possibile localizzare e ricavare informazioni su sostanze gassose e particolato atmosferico, anche a chilometri di distanza.

Questo è Envilab il laboratorio mobile per il monitoraggio ambientale del Centro Ricerche Enea Frascati. Envilab è molto di più che una comune centralina di monitoraggio, al suo interno è ospitato ATLAS un potente lidar per il telerilevamento dell’inquinamento atmosferico. Con la tecnologia Lidar è infatti possibile localizzare e ricavare informazioni su sostanze gassose e particolato atmosferico, anche a chilometri di distanza.

Luca Fiorani (ENEA) "Il cuore del sistema ATLAS è il laser. Il laser è capace di emettere due fasci laser che possono essere accordati in frequenza, un po’ come può essere accordata una comune radio. Una frequenza è assorbita dal gas che desideriamo misurare, mentre l’altra frequenza non è assorbita. In questa maniera siamo capaci di effettuare  una misura in atmosfera della concentrazione del gas tramite il metodo detto dell’assorbimento differenziale".

ATLAS funziona come un radar, ma invece delle onde radio utilizza come sorgente un fascio laser. Oggetti di dimensioni molto ridotte, come le molecole e le polveri risultano del tutto invisibili ai radar perché non producono alcuna riflessione delle onde con le quali funzionano. Un fascio laser, invece, può essere generato a lunghezze d’onda tanto piccole da poter rilevare la presenza e le caratteristiche di questi piccolissimi oggetti con estrema precisione.

Luca Fiorani (ENEA) "In atmosfera il fascio laser viene parzialmente retro-diffuso dal particolato e la luce viene infine inviata verso lo specchio del telescopio primario. Quindi un secondo specchio del telescopio invia la luce nel rivelatore dove viene trasformata in un segnale elettronico che poi infine viene digitalizzato e inviato nel computer".

Solitamente, ATLAS viene richiesto dalle amministrazioni locali che vogliono conoscere le concentrazioni di idrocarburi, ammoniaca, ozono e particolato nell’atmosfera. Ma  è  anche stato utilizzato per misurare le particelle e i gas che fuoriescono durante le eruzioni vulcaniche, in particolare del pennacchio dell’Etna e quello del vulcano di Stromboli.

Luca Fiorani  (ENEA) "Con  questo sistema meccanico siamo in grado di indirizzare il fascio laser in qualsiasi direzione dell’emisfero".

ATLAS è uno strumento ad elevate prestazioni, in grado di rilevare decine di inquinanti su un raggio di 3 km, ogni 15 metri e ogni 6 secondi. Per farlo funzionare, è necessaria prima di tutto un’adeguata preparazione tecnico-scientifica.

Luca Fiorani (ENEA) "Un’altra operazione importante è quella di regolare l’apertura del diaframma in maniera da dare la giusta quantità di luce al rivelatore. Questa operazione può essere controllata con l’oscilloscopio oppure osservando il segnale sullo schermo del computer".

L’applicazione più immediata di ATLAS è il monitoraggio dell’inquinamento nelle aree urbane e nelle zone industriali. Ma l’effetto degli aerosol atmosferici, anche  di origine vulcanica, sul clima terrestre è una delle questioni aperte nello studio dei cambiamenti climatici e anche in questo settore, oggi estremamente importante, ATLAS può dare un contributo significativo.

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