DISPOSITIVO ENEA: VALUTAZIONE QUALITA’ DELL’ARIA E GESTIONE DEI RISCHI AMBIENTALI

Dispositivo ENEA per il Monitoraggio Elettrochimico dei Gas Inquinanti: Architettura, Funzionalità e Prestazioni

Il monitoraggio accurato dei gas inquinanti in atmosfera rappresenta un elemento essenziale per la valutazione della qualità dell’aria e per la gestione dei rischi ambientali e sanitari associati. In questo contesto, ENEA ha sviluppato un dispositivo elettronico innovativo basato su sensori elettrochimici, progettato per garantire misure affidabili, continuità operativa e riduzione dei costi di manutenzione. Il sistema introduce un’architettura analogico‑digitale avanzata che consente la calibrazione autonoma dei sensori, superando i limiti dei dispositivi convenzionali che richiedono interventi esterni o sostituzioni hardware.

Il dispositivo elettronico avanzato per il monitoraggio in tempo reale dei gas inquinanti in atmosfera, basato sull’impiego di sensori elettrochimici e su un’architettura elettronica che consente calibrazione e ricalibrazione autonoma senza interventi del produttore ha raggiunto il TRL 9, risultando idoneo all’impiego operativo in reti di monitoraggio ambientale.

Caratteristiche principali

• Compatibilità multi‑sensore: gestione simultanea fino a quattro sensori elettrochimici, anche di tipologie differenti.
• Calibrazione integrata: regolazione automatica dei parametri di funzionamento dei sensori, con eliminazione della necessità di sostituire componenti elettronici o modificare il circuito.
• Architettura ibrida analogico‑digitale:
  • blocco analogico dedicato alla regolazione dell’amplificazione delle correnti di uscita;
  • gestione dello “zero elettronico” senza alterazioni della topologia circuitale;
  • integrazione su un’unica scheda per ridurre rumore, ingombri e costi.
• Modularità e scalabilità: progettato per essere integrato in sistemi di monitoraggio fissi, mobili o portatili.

Gas monitorabili

Il dispositivo è stato testato con sensori per:

• monossido di carbonio (CO)
• biossido di azoto (NO₂)
• biossido di zolfo (SO₂)
• idrogeno solforato (H₂S)

Validazione sperimentale

Le prove di campo sono state condotte in collaborazione con:

• Arpa Puglia, per la verifica in condizioni operative reali;
• Joint Research Center (JRC) della Commissione Europea di Ispra, per la validazione metrologica e la comparazione con strumentazione di riferimento.

I test hanno confermato stabilità del segnale, ripetibilità delle misure e affidabilità della calibrazione automatica, rendendo il dispositivo idoneo a reti di monitoraggio ambientale a basso costo e ad applicazioni di screening rapido.

Ambiti applicativi

• monitoraggio della qualità dell’aria urbana e industriale
• reti diffuse di sensori (IoT ambientale)
• sistemi portatili per ispezioni e controlli
• integrazione in centraline multiparametriche