Paolo Barbato, Carlo Alberto Gaetaniello, Fulvio Bambusi, Andrea Bassi e Gabriele Rossi sono i giovani ingegneri, età media venticinque anni, di Wiseair che hanno ideato Arianna, un innovativo device che consente di monitorare l’aria che respiriamo. Sono già centinaia i dispositivi posizionati sul territorio di Milano e Torino, ora è in corso la campagna a Roma, l’auspicio è quello di approdare presto in tutta Italia.
“Arianna è un device, che può essere agevolmente posizionato sul balcone e diventa un vaso da fiori: è dotato di un sensore laser scattering, che consente di intercettare le particelle di PM che inquinano l’aria pulita. In questo modo possiamo ottenere una mappatura quotidiana e capillare dell’ambiente urbano.”, spiega Carlo Alberto, uno dei dinamici ingegneri che hanno dato vita a Wiseair, una start up che è nata nel 2019 con l’intento di “unire persone, municipalità e aziende nella difesa dell’aria pulita, raccogliere dati, generare consapevolezza, promuovere impatto” e sta già facendo parlare molto di sé in tutta Italia.
“Per ora abbiamo avviato delle campagne nelle grandi città: prima Milano e Torino, ora stiamo lavorando a Roma. Si tratta di progetti di community, per aumentare la consapevolezza del cittadino su questi temi e fornire alle amministrazioni locali uno strumento di analisi e supporto alle decisioni. Ci sono anche i vasi donati ai cittadini che diventano, in questo modo, “Ambassador” del progetto”: basta mettere il vaso sul balcone e il dispositivo comincia a registrare i valori del PM. Con Arianna riusciamo a monitorare il PM10, il PM4, il PM2.5 e arriviamo fino al PM1”.
Come funziona l’innovativo vaso Arianna? “Il device contiene al suo interno una camera d’aria nella quale vengono sparati i laser che, a seconda di come vengono rifratti, rivelano la presenza delle particelle di PM. All’interno c’è un PCB, ovvero un circuito stampato, che è collegato ad un pannello solare per consentire l’indipendenza del sensore, con il wifi si può accedere ai dati raccolti: il device è pratico, maneggevole, durevole. Piace sia ai privati che alle Amministrazioni Comunali”.
Volendolo acquistare? “Arianna avrebbe un costo di 229,00 euro, ma al momento non siamo pronti per la produzione su larga scala, ci limitiamo a produrre quantitativi dell’ordine di 500 pezzi, che utilizziamo per lo più nei progetti di Community.”, spiega Carlo Alberto.
Ma cos’è questo PM del quale sentiamo continuamente parlare? Oltre ai gas (nell’aria secca c’è il 78 % di azoto, il 21 % di ossigeno e l’1 % di argon; nell’aria è anche presente vapore acqueo, che costituisce una percentuale compresa tra lo 0,1 % e il 4 % della troposfera. Ci sono poi quantità molto piccole di altri gas, come l’ anidride carbonica (CO2) e il metano. Le concentrazioni di tali gas minori nell’atmosfera sono di solito misurate in parti per milione, ppm) l’aria contiene un numero molto elevato di particelle di dimensioni variabili che sono comunemente conosciute come particolato atmosferico.
Il particolato atmosferico (in inglese particulate matter, PM) è l’insieme di particelle solido/liquide presenti in sospensione in atmosfera. Si tratta di una complessa miscela di specie chimiche e le particelle che lo costituiscono possono avere dimensioni molto diverse e in uno stesso volume d’aria sono presenti particelle con dimensioni variabili fra 0,003 a 30 µm (1 µm=0,001mm).
Gli scienziati sanno bene che il PM provoca danni con la generazione di ROS (le specie reattive dell’ossigeno: sono i radicali liberi a maggior diffusione) nei tessuti umani, che inducono lo stress ossidativo. L’inquinamento atmosferico è stato associato a effetti nocivi sulla salute umana.
Le piccole particelle di PM possono penetrare in profondità nei polmoni (i primi siti di esposizione) e causare gravi problemi: danni irreversibili al DNA e sue mutazioni. Le vie respiratorie sono il primo sito di esposizione del PM. Il primo meccanismo di difesa consiste nella produzione di muco e trasporto verso la bocca. Quando però gli agenti esterni eludono questo meccanismo, il sistema immunitario risponde con una difesa organizzata, che coinvolge un gran numero di cellule specializzate. Le prime cellule ad intervenire sono i macrofagi alveolari, cellule spazzino che risiedono negli alveoli polmonari, con il compito di fagocitare le particelle, neutralizzare la minaccia e pulire i resti della “battaglia”; nel frattempo i macrofagi, attraverso delle proteine “segnale” (citochine), richiamano altre cellule del sistema immunitario.
Semplice capire quindi, che monitorare la qualità dell’aria è importantissimo per la salute umana. Abbiamo chiesto un parere su Arianna a Daniele Contini, Presidente della IAS, Società Italiana di Aerosol: “Questa tipologia di sensori low-cost e online per la stima delle concentrazioni di particolato atmosferico sono molto studiati ed interessanti per le loro potenziali applicazioni, così come altre tipologie di sensori rivolti alla valutazione della qualità dell’aria.”, spiega Contini, che sottolinea: “Non sono strumenti sostitutivi delle centraline di monitoraggio degli Enti di controllo, che seguono metodologie di misura certificate, tuttavia offrono ampie potenzialità per il monitoraggio qualitativo della qualità dell’aria, spazialmente distribuito sul territorio e per il coinvolgimento della popolazione con approcci di community o di “citizen observatory”. I sensori ottici misurano il particolato atmosferico in maniera indiretta, a partire dalle proprietà ottiche che sono molto a loro volta dipendenti dalle sorgenti che hanno generato il particolato e dalle condizioni meteorologiche (ad esempio l’umidità). Pertanto, per poterne sfruttare al meglio le potenzialità sarebbe necessario sviluppare protocolli di calibrazione specifici per le diverse condizioni operative reali e per mantenerne la funzionalità su lunghi periodi di misura.”
Maria Pia Romano
