Sniffatore

Un nuovo approccio alle analisi delle acque superficiali

Un innovativo sistema di rilevazione dell’inquinamento delle acque ambientali (fiumi, laghi, mari) che permette, grazie all’utilizzo di un drone e all’analisi dell’aria sul pelo libero dell’acqua, di avere informazioni in tempo reale aumentando la praticità del procedimento.

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Il problema

La salvaguardia dell'ambiente è uno dei temi più discussi negli ultimi anni ed è ormai evidente la necessità di un intervento per rallentare o fermare la degradazione del pianeta. Un aspetto a cui fare particolare attenzione è sicuramente l'acqua pulita in quanto alla base della nostra vita. Questo è sancito anche dall'Agenda ONU 2030, in particolare dai punti 6 ("Acqua pulita e servizi igienico-sanitari") e 13 ("Lotta contro il cambiamento climatico").
Una parte importante di questo processo è la conoscenza dell’inquinamento attuale delle risorse idriche, quali fiumi, laghi e mari. Attualmente però l'analisi delle stesse è tecnologicamente arretrata: per conosce lo stato delle acque è necessario recarsi sul posto e prelevare un campione tramite aste telescopiche o natanti e attendere poi un paio di giorni la sua analisi in un laboratorio specializzato. Questo, oltre a un’oggettiva scomodità, causa un ritardo nella conoscenza dello stato di salute di una risorsa rispetto al prelievo del campione e comporta ingenti costi per il monitoraggio costante delle stesse in quanto ogni sostanza rilevata ha bisogno di uno specifico reagente.

La nostra soluzione

Il sistema di analisi da noi ideato e qui esposto vuole rivoluzionare il protocollo attuale, introducendo dove necessari diversi benefici dati da nuove tecniche di analisi e dall'ausilio della tecnologia, ma mantenendo comunque alcune procedure attualmente in uso.
La nostra soluzione vuole infatti:

  • abbattere la scomodità causata dall'utilizzo di aste telescopiche o natanti utilizzando invece un drone equipaggiato con tre armamenti, rendendo così anche possibile analizzare risorse in luoghi difficilmente raggiungibili dall'uomo;
  • ridurre il tempo di attesa fra il prelievo del campione e la ricezione dell'esito da parte del laboratorio grazie all'analisi del pelo libero dell'acqua (ovvero l'aria immediatamente sopra il livello della risorsa idrica) tramite una centralina in grado di restituire istantaneamente una valutazione generale dell'acqua (inquinata o non inquinata);
  • ridurre al minimo, e solo quando necessario, il ricorso ad analisi di laboratorio approfondite diminuendo così significativamente il costo della analisi;
  • ridurre gli errori dati dalla variabilità dei parametri nello spazio grazie all'uso della tecnologia GPS in grado di posizionare il drone esattamente nello stesso punto precedentemente analizzato.

Sorvolo

Il primo dei tre armamenti disponibili per il drone permette di effettuare una prima perlustrazione della zona interessata con una telecamera ad infrarossi. Questa riesce ad evidenziare le differenze di temperatura presenti nella risorsa in modo da individuare zone interessanti, per esempio zone significativamente più calde, su cui effettuare poi l'analisi. La stessa è inoltre in grado di rilevare la presenza di alcuni gas in prossimità delle acque in modo da avere più punti da analizzare.

Perlustrazione aerea
Visione a infrarossi fiume non inquinato

Valutazione

Il secondo armamento costituisce invece la principale innovazione che il nostro dispositivo vuole portare nel mondo delle analisi ambientali. Questo permette infatti di sapere immediatamente se la risorsa analizzata è o non è inquinata. Ciò è possibile analizzando il pelo libero dell'acqua, ovvero l'aria immediatamente sopra il livello della risorsa idrica, con una centralina in grado di misurare sette diversi parametri e facendo poi elaborare le analisi da un programma da noi realizzato sulla base dei test svolti.

Analisi fiume
Drone con apparecchiatura di rilevazione

Prelievo

Il terzo e ultimo armamento della soluzione qui proposta viene utilizzato solo in caso di necessità. Questo permette di raccogliere un campione d'acqua da analizzare poi in laboratorio e viene utilizzato solo nel caso in cui l'elaborazione dei dati raccolti con l'armamento precedente evidenzi la presenza di una risorsa inquinata.

Prelievo campione

Chi siamo

Foto di gruppo team

Siamo sette ragazzi e due professori dell'Istituto Salesiano "Beata Vergine di San Luca", situato in Bologna (Italia).
Alla fine del 2020 abbiamo realizzato il progetto "Sniffatore" per la partecipazione a un concorso nazionale di robotica. Concluso il concorso però non ci siamo fermati e abbiamo deciso di completare la realizzazione della nostra idea in modo da poterla rendere realmente utilizzabile.
In tutto il processo di ingegnerizzazione si è rivelato fondamentale il supporto dell'azienda Skyte, ora nostra partner, che ci ha fornito tutte le informazioni necessarie per poter operare con i suoi dispositivi.

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Contatti

Vuoi avere maggiori informazioni riguardo al funzionamento della nostra invenzione o usufruire di un nostro servizio? Vieni a trovarci alla MakerFaire dall'8 al 10 ottobre 2021 (stand J2.12) o contattaci, saremo lieti di venire incontro alle tue esigenze.

Prof. referente

Ing. Elio Lanzoni

Skyte

Ing. Andrea Lunghi