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I droni che annusano l’aria

 By Claudio Simbula

Esaminare la qualità dell’aria che respiriamo è essenziale per evitare problemi fisici e vivere meglio. Per avere sempre più dati e trovare nuove soluzioni, l’aiuto potrebbe arrivare dall’alto…

Respirare è l’attività più importante dell’essere umano. È quell’azione inconscia e automatica che ci fornisce l’energia per fare ogni cosa. Lavorare, ridere, pensare, scegliere, creare: accade tutto in funzione del nostro respiro.

La respirazione regola la nostra vita: chi imparerà a gestirla al meglio riuscirà a essere più rilassato e a mantenere le cose sotto controllo con facilità.

Se volessimo dedicare un sillogismo alla respirazione, potrebbe essere il seguente: siamo perché pensiamo, pensiamo perché respiriamo e siamo perché respiriamo.

Respirare, dunque, è fondamentale. Ma c’è qualcosa che è altrettanto importante e direttamente collegata: l’aria che respiriamo. Respirare un’aria inquinata e poco salubre può avere conseguenze altamente negative sulla nostra salute nel breve, medio e lungo periodo.

Una cattiva qualità dell’aria comporta conseguenze dirette su tutti: danneggia la salute delle persone e dell’ambiente, provocando inoltre ingenti perdite economiche.

Poco tempo fa l’Agenzia Internazionale per l’Energia – un organismo indipendente che vigila sulla produzione di energia pulita e sull’ambiente – ha pubblicato un report dal titolo World Energy Outlook, all’interno del quale viene esaminato il problema dell’inquinamento dell’aria.

Secondo il documento, ogni anno la cattiva qualità dell’aria causa circa 6,5 milioni di morti in tutto il mondo. L’inquinamento dell’aria che respiriamo è identificabile come il quarto più grande pericolo per la salute dell’uomo, dopo l’ipertensione, le diete sbagliate e il fumo.

Questa situazione riguarda da vicino anche l’Italia: secondo i dati forniti da Legambiente, nel 2015 su 90 città italiane monitorate ben 48 hanno sforato i livelli di Pm10 per più dei 35 giorni consentiti.

La qualità dell'aria in alcune città italiane...

Negli ultimi mesi, il caldo ha contribuito a rendere la situazione ancora più complicata, con nuovi picchi di ozono e Pm10.

In una situazione come questa, monitorare, misurare e controllare la situazione si rivela fondamentale, in modo da riuscire a trovare le soluzioni più adeguate.

A questo proposito, una soluzione potrebbe arrivare dall’alto. Nessun intervento divino: parliamo di una tecnologia creata totalmente dall’uomo. Più precisamente, parliamo di droni.

L’esponenziale diffusione dei droni, tecnicamente conosciuti come Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto (SAPR) rappresenta uno dei fenomeni più importanti degli ultimi anni. A livello mondiale, quest’industria è destinata a raggiungere un giro d’affari di diverse decine di miliardi di euro. Secondo la Commissione europea, nei prossimi 20 anni il settore crescerà arrivando a fornire tra i 150 e i 200mila nuovi posti di lavoro. Conrad Italia, grande impresa di tecnologia a livello europeo, ha stimato come dal 2015 al 2016 le vendite siano aumentate del 15%.

Uno dei dati più interessanti è dato dalla versatilità di questi strumenti. I droni vengono usati per tanti scopi: dalle riprese aeree civili e militari alla consegna delle merci – Amazon sta cercando da anni di creare un nuovo standard per le spedizioni express – sino al monitoraggio di grandi aree e dell’ambiente.

Ecco, quest’ultimo tema è quello che ci interessa di più, in quanto riguarda il monitoraggio dell’inquinamento dell’aria che respiriamo.

Grazie agli ultimi progressi tecnologici recentemente sono stati realizzati dei sensori molto evoluti, capaci di “annusare l’aria”, esaminando la sua composizione e valutando la presenza di polveri sottili, fumi e sostanze inquinanti, comportandosi come un “olfatto artificiale”.

Per rendere capillari e ancora più efficienti questi sensori si è deciso di applicarli su dei droni di ultima generazione, pronti a volare sui cieli delle città e delle aree da monitorare, affiancandosi agli strumenti di rilevazione e alle centraline di analisi dell’aria già esistenti.

Percentuale di centraline che ha superato il limite dei 35 giorni di Pm10...

Uno dei principali modelli di drone che sono (e saranno) dotati di “olfatto artificiale” è l’High One 4HSE Inspector, prodotto dalla Italdron, azienda italiana con base a Ravenna. Il drone in questione è un quadricottero del peso di circa 5,5 kg, dotato di 4 motori brushless con eliche di carbonio, frame ripiegabile anch’esso in fibra di carbonio, autopilota ridondante, barometro, datalink telemetrico per fornire costantemente informazioni di volo, gestione remota, possibilità di compiere missioni di volo autonomo con programmazione di waypoint GPS, scatola nera su memoria buffer e possibilità di registrare le missioni di volo su memory card.

I droni vengono già utilizzati in giro per il mondo per monitorare le grandi distese di pannelli fotovoltaici e gli impianti idroelettrici, supportando il lavoro dell’uomo. L’applicazione dei sensori in grado di esaminare la qualità dell’aria rappresenta un ulteriore passo in questa direzione.

Accanto al drone High One 4HSE Inspector esistono altri modelli adatti e pronti all’uso, come descritto nella conferenza “Droni e telerilevamento” tenutasi a Roma e patrocinata tra gli altri da Ministero dell’Ambiente ed Enac.

La società romana FlyTop ha messo a disposizione tre diversi modelli: il FlyNovex, esacottero di circa 7kg, telaio in carbonio e grande duttilità di utilizzo; il FlySmart, esacottero entry level, versatile, leggero e completamente ripiegabile; il FlyGeo24mpx, velivolo ad ala fissa dalla grande stabilità, dal peso di 2,6 kg e apertura alare di 2 metri. La Virtual Robotix Italia, di casa a Bergamo, ha messo a disposizione lo Spark 350, un quadricottero molto potente, mentre la società fiorentina MicroGeo ha proposto la sua gamma Aeromax, con tre droni multirotori.

I droni sono schierati e pronti ad annusare l’aria, monitorandone la qualità e i livelli di inquinamento e polveri sottili in tutta Italia.

In questo video si possono vedere alcuni dei droni impiegati per le missioni anti inquinamento

L’utilizzo dei droni dotati di “olfatto artificiale” per esaminare la qualità dell’aria è un tema caldo anche negli Stati Uniti. Negli ultimi mesi la NASA ha sperimentato con successo un quadricottero dotato di un rilevatore di metano miniaturizzato, pensato per monitorare la produzione di gas naturale, in particolare metano. Il velivolo è dotato di un particolare sensore chiamato Open Path Laser Spectrometer (OPLS), che permetterà al drone di lavorare e individuare la presenza di piccolissime particelle di metano nell’aria. I primi test di questo innovativo sistema, realizzati in California con la collaborazione dei ricercatori dell’Università della California, hanno dato esiti molto positivi.

Questo naso artificiale, dall’olfatto particolarmente fine, avrà il compito di sorvolare ampie aree degli Stati Uniti, contribuendo in maniera importante allo studio del cambiamento climatico, come sottolineato da Lance Christensen, uno dei responsabili del progetto.

In futuro, questi dispositivi saranno sempre più evoluti. Basti pensare ai progressi fatti nel campo dell’Intelligenza Artificiale. A proposito, è utile osservare quanto fatto da Koniku, startup basata in Gran Bretagna. L’ingegnere a capo di Kuniku, Oshiorenoya Agabi, studia da anni il funzionamento dei neuroni, lavorando per costruire dei computer che riproducano il funzionamento del cervello umano. Negli ultimi mesi, Koniku è riuscita a rilasciare un sensore dotato di 64 neuroni che, montato su un drone, riesce a simulare il senso dell’olfatto posseduto da una vespa. Questa funzione permette al drone di poter annusare l’aria e identificare, ad esempio, la presenza di esplosivi a più di un chilometro di distanza. Un risultato inimmaginabile sino a poco tempo fa, che apre a nuove importanti possibilità.

L’innovazione, insomma, non accenna a fermarsi. Nei prossimi anni vedremo sempre più droni intelligenti volare sopra di noi, pronti a monitorare l’ambiente in cui viviamo e aiutare l’uomo nella vita di tutti i giorni.

Anche quando si tratta di annusare l’aria che quotidianamente respiriamo, avvertendoci della sua qualità per metterci in guardia e assisterci nella creazione di un mondo più pulito, sostenibile e a misura d’uomo.

(La webstory di Claudio Simbula è una produzione Informant, ebook e giornalismo narrativo)

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informazioni sull'autore
Claudio Simbula
Giornalista, blogger, scrittore. Scrive di robotica, innovazione, sharing economy. Collabora con Wired.it ed è fondatore del blog Blogamarì. Finalista del premio Edison Start 2014, vincitore del premio internazionale IAM project 2015. Negli ultimi anni ha vissuto a Londra, Barcellona, Cagliari e Alghero. Una delle sue frasi preferite è: «Se c’è qualcosa che ti piace fare, incominciala».