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Sensore ottico per la rivelazione di Protossido di Azoto

SoPrA

Finanziamento del: Regione Toscana  
Calls: POR FSE 2014-2020 Percorsi alta formazione
Data inizio: 2018-05-01  Data fine: 2020-10-14
Budget totale: EUR 54.000,00  Quota INO del budget totale: EUR 54.000,00
Responsabile scientifico: Claudio Montani    Responsabile scientifico per INO: Lucchesini Alessandro

Sito Web: Visita

Principale Organizzazione/Istituzione/Azienda assegnataria: CNR ISTI

altre Organizzazione/Istituzione/Azienda coinvolte:
West Systems Srl

altro personale INO coinvolto:

Fioretti Andrea
Gabbanini Carlo
Gonzalez Rivera Jose
Gozzini Silvia


Abstract: I gas ad effetto serra (GHG) presenti nell’atmosfera possono essere di natura sia antropogenica sia naturale.
Tra questi si distinguono il biossido di carbonio (CO2), il protossido di azoto (N2O) e il metano (CH4).
Una concentrazione molto alta di tali gas nell’atmosfera ostacola il processo naturale di assorbimento e rilascio delle radiazioni infrarosse.
L’incremento della concentrazione antropogenica di tali gas, con altissima probabilità (95-100% secondo IPCC AR5 WG1 2013, p.13), è la causa del riscaldamento della temperatura media globale con i conseguenti impatti gravi, pervasivi ed irreversibili sulle risorse idriche, disponibilità di cibo, condizioni di salute e situazione economica del pianeta (Steinfeld et al., Livestock’s long shadow, FAO, Rome 2006; IPCC AR5 WG2, Summary for Policymakers 2014).
Tra vari GHG l’N2O è caratterizzato da un Global Warming Potential (GWP) di 298 volte superiore a quello della CO2.
Il 70% delle emissioni di N2O in Italia deriva da settore agricolo (ISPRA: Stato dell’Ambiente, 2013), principalmente a seguito delle fertilizzazioni azotate e dei processi di nitrificazione e denitrificazione mediata dai batteri nel suolo.
Sorge quindi la necessità di misurare flussi di gas GHG all’interfaccia suolo aria per valutare l’impatto ambientale della loro emissione originata dalle produzioni agricole tramite uno strumento portatile dai costi contenuti.
In particolare le misurazioni di flussi di N2O permettono di intraprendere azioni dirette finalizzate alla riduzione di tali emissioni e di calibrare i modelli di calcolo DNDC (Denitrification-Decomposition) utilizzati per la stima di N2O su scala territoriale
(Progetto Life IPNOA – Improved Prototypes for N2O emissions reduction in Agriculture, www.ipnoa.eu).
L’obiettivo del Progetto è quindi quello di realizzare un sensore di N2O portatile, di peso, ingombro e costo contenuti, basato su tecniche di spettroscopia molecolare nel medio o vicino infrarosso capace di misurare direttamente sul campo la concentrazione di N2O.
Uno studio preliminare servirà a valutare, a parità di prestazione, quali sorgenti coerenti a stato solido, metodi e tecniche spettroscopiche nel medio o vicino infrarosso utilizzare.
Lo scopo finale sarà in definitiva lo sviluppo di uno strumento in grado di misurare la concentrazione di N2O “sul campo” con sensibilità e risoluzione tali da essere compatibile con sistemi di misura delle emissioni dal suolo basati sulla tecnica della camera di accumulo.

Esperimenti/Studi INO correlati:
Diode Laser Molecular Spectroscopy

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