15 febbraio 2023

Pubblichiamo l’intervista al Professore Vincenzo Guidi, del nostro laboratorio Terra&Acqua Tech, che ci presenta il recente brevetto sviluppato dall’Unità di Ricerca “Sensoristica Ambientale”: un sensore innovativo.

Professore, in cosa consiste la sua ultima invenzione?

Il brevetto, come da lei anticipato, è sostanzialmente un sensore in grado di rilevare l’anidride carbonica gassosa. Si basa su un materiale semiconduttore nanostrutturato che può essere depositato per mezzo di tecniche quali serigrafia, spray-coating, spin-coating, dip-coating o una combinazione delle precedenti su supporti di diversa natura quali, ad esempio, substrati di allumina, substrati plastici flessibili.

Come è nata la sua l’idea?

Come noto, l’anidride carbonica è il gas climalterante che maggiormente contribuisce al riscaldamento del pianeta. Database e simulatori climatici monitorano il cambiamento climatico dovuto all’emissione antropica di CO2 e simulano quello futuro. La temperatura media del pianeta è aumentata di circa 1.1 °C con forti picchi in alcune aree accelerando importanti trasformazioni dell’ecosistema e rendendo fenomeni estremi (venti, neve, ondate di calore) sempre più frequenti e acuti. Con l’accordo di Parigi, i Paesi di tutto il mondo si sono impegnati a limitare la temperatura del riscaldamento globale a 2 °C, rispetto ai livelli preindustriali. Per raggiungere questo obiettivo, l’Unione Europea attraverso lo European Green Deal ha definito nuovi obiettivi energetici e climatici estremamente ambiziosi, che richiedono la riduzione dei gas climalteranti (Greenhouse Gases, GHG) al 55% entro il 2030 e alla neutralità climatica nel 2050. Inoltre, l’anidride carbonica, oltre ad essere un gas climalterante, può rappresentare un pericolo per la salute dell’uomo. Pertanto, il monitoraggio della CO2 su un’ampia gamma di concentrazioni è di grande interesse per il controllo della qualità dell’aria in ambiente esterno e per la sicurezza in ambienti interni e confinati. Al momento la maggior parte dei sensori commerciali di CO2, basati su proprietà ottiche, risultano abbastanza costosi sia in termini di produzione che di consumi. Il materiale da noi brevettato, la cui funzionalità si basa su proprietà elettriche, consente una riduzione sia di costi che di consumi, in accordo con il paradigma dell’Internet of Things. Nel suo genere, il dispositivo brevettato offre la migliore prestazione in termini di sensibilità nel panorama mondiale, rendendone percorribile la commercializzazione.

Da qui l’esigenza di declinare sempre di più le mie ricerche e del mio team (Barbara Fabbri, Elena Spagnoli, Arianna Rossi), nel campo della sensoristica ambientale a difesa e supporto dell’ambiente e della salute.

Il sensore, quindi, quali applicazioni industriali può avere?

Il sensore può essere sfruttato in diverse aree applicative. Stiamo già calibrando una centralina di monitoraggio della CO2 e a breve la installeremo presso una delle aule del Polo Scientifico Tecnologico, così da confrontare le performance del nostro sensore con quelle di un dispositivo commerciale. Oltre al monitoraggio della qualità dell’aria in ambienti chiusi o confinati, sia privati che pubblici, l’invenzione può essere sfruttata in un’ampia gamma di settori: agricoltura sostenibile, food-packaging, incubatori per scienze biologiche, celle frigorifere, trasporto di alimenti, bevande, fermentazione e birrificazione, misurazioni ecologiche come respirazione del suolo e misurazione di CO2 nell’ambiente, anche attraverso l’implementazione di sensori su mezzi di trasporto pubblico. In particolare, un’atmosfera con concentrazioni controllate di CO2 è fondamentale nelle serre per la concimazione carbonica e nel confezionamento per la conservazione di frutta e verdura.

Quali potrebbero essere, quindi, gli immediati vantaggi per un’azienda dall’utilizzo del suo brevetto?

È indubbio che la diffusione di questi dispositivi permetterà un migliore controllo delle disposizioni legislative vigenti riguardo il monitoraggio dell’anidride carbonica e la conseguente mitigazione degli effetti ad essa correlati, ad un costo contenuto.

Come si armonizza questa invenzione con il recente e stringente focus sulla disciplina DNSH?

La realizzazione delle attività di produzione dell’invenzione prevede di non arrecare un danno significativo agli obiettivi ambientali (c.d. principio del “Do No Significant Harm” (DNSH)), ai sensi dell’articolo 17 del Regolamento (UE) 2020/852. Infatti, i metodi di preparazione del materiale oggetto di invenzione risultano a basso impatto ambientale e la miniaturizzazione dei dispositivi, congiuntamente alla modulabilità della componentistica elettronica, abbatte i costi di smaltimento del sensore.

La ringraziamo Professore Guidi per le interessanti informazioni che ci ha fornito e invitiamo eventuali aziende interessate a contattarci per avere ulteriori dettagli all’email: tecnopolo@unife.it