15/12/2014 - Il monitoraggio del clima? Grazie a uno scanner italiano

Cambiamenti climatici - Patent Pending, la tecnologia laser sviluppata dal Cnr è rivoluzionaria e capace di fornire una misura verificabile delle emissioni di CO2 prodotte da combustibili fossili.

L’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Ino-Cnr) di Firenze e l’azienda americana Planetary Emissions Management Inc. (Cambridge, Massachussets) hanno avviato una collaborazione per industrializzare e mettere in commercio la tecnologia laser (Patent Pending) Cnr che - consentendo di misurare l’anidride carbonica anidride carbonica
(CO2CO2
Gas inodore, incolore e non infiammabile, la cui molecola è formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È uno dei gas più abbondanti nell'atmosfera, fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali (fotosintesi e respirazione).
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Gas inodore, incolore e non infiammabile, la cui molecola è formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È uno dei gas più abbondanti nell'atmosferaatmosfera
Involucro di gas e vapori che circonda la Terra, costituito prevalentemente da ossigeno e da azoto, che svolge un ruolo fondamentale per la vita delle specie, perché fa da schermo alle radiazioni ultraviolette provenienti dal Sole. Essa si estende per oltre 1000 km al di sopra della superficie terrestre ed è suddivisa in diversi strati: troposfera (fino a 15-20 chilometri), stratosfera (fino a 50-60 chilometri), ionosfera (fino a 800 chilometri) ed esosfera., fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali (fotosintesi e respirazione).con una sensibilità e precisione mai raggiunte prima per via ottica - riesce a rivelare il radiocarbonio presente nell’atmosfera sotto forma di di ¹⁴CO₂.

La tecnica apre a importanti ricadute per il monitoraggio del clima globale, la sicurezza e la datazione dei reperti archeologici.

“La nuova metodologia si basa su una tecnica spettroscopica ad altissima sensibilità, denominata Scar (saturated-absorption cavity ring-down), che consente di misurare direttamente il numero di molecole di CO₂ contenenti l’atomoatomo
È il costituente fondamentale della materia, che ne conserva le caratteristiche chimiche e fisiche. Più atomi si legano tra loro per formare aggregati più complessi, ovvero le molecole. L'atomo è costituito da un nucleo, contenente cariche positive e cariche neutre, dove si concentra quasi tutta la sua massa. Tale nucleo, che costituisce il "cuore" dell'atomo è circondato da una nube di elettroni (cariche negative) distribuiti a strati. Le forze che legano gli atomi sono di natura elettrica. di radiocarbonio presenti in atmosfera”, ricorda Paolo De Natale, direttore Ino-Cnr e responsabile del gruppo di ricerca.

“Lo strumento da noi brevettato ha diversi vantaggi. È portatile, occupando uno spazio di quasi 100 volte inferiore rispetto agli apparecchi finora utilizzati, ed è più economico di almeno 10 volte. Inoltre può essere usato con diversi tipi di molecole”.

La tecnologia è ora in fase di sviluppo, nell’ambito dell’accordo di collaborazione tra l’Istituto e la società americana.

“Il metodo Scar utilizza gli effetti non lineari che spesso si osservano quando si studia la materia, in questo caso le molecole, con luce laser”, precisa Giovanni Giusfredi, ricercatore Ino-Cnr.

“Questi effetti, che richiedono specchi ad alta riflettività per aumentare l’intensità di luce nel gas, sono invece evitati dalle tecniche standard fino ad oggi utilizzate. Scar rappresenta in un certo senso la ‘pietra d’angolo scartata dai costruttori’, necessaria per identificare il bassissimo segnale utile a identificare le particelle di ¹⁴CO₂ dal cosiddetto ‘rumore di fondo’”.

“La tecnologia sviluppata dal Cnr è rivoluzionaria e capace di fornire una misura verificabile delle emissioni di CO₂ prodotte da combustibili fossili”, conclude Bruno DV Marino, ceo di Planetary Emission Management Inc.

“Questo nuovo sensore cambierà il nostro approccio per la gestione delle emissioni di CO₂, creando un sistema globale di misura dell’anidride carbonica essenziale per la comprensione e la gestione dei cambiamenti climatici. Altre possibili applicazioni riguardano la sicurezza e la datazione dei reperti archeologici, nei quali il radiocarbonio rappresenta l’indicatore più attendibile”.