Monitoraggio in quota con gli analizzatori ABB

Simbolo della Svizzera, dalle mucche si ricavano formaggi, cioccolato e il latte che la famosa Heidi amava bere sulle Alpi. Ma questi animali producono anche un gas serra, ovvero il metano: per rilevarlo, gli scienziati possono contare sugli analizzatori ABB.

Scendendo ad appena 50 metri sopra la valle del fiume Reuss, un velivolo scientifico dotato di analizzatore rapido di metano prodotto da LGR (Los Gatos Research, azienda del Gruppo ABB) ha acquisito dati decisivi per la soluzione del dibattito sulle emissioni nazionali di gas serra.

In Svizzera, patria delle mucche, si contano 1,5 milioni di capi di bestiame, che sono una delle ragioni per cui l’agricoltura elvetica è responsabile dell’80% delle emissioni annue di metano registrate nel Paese. Poco alla volta, l’impatto del metano sul cambiamento climatico è diventato 20 volte superiore a quello dell’anidride carbonica.
 Di recente, le stime ufficiali svizzere sulle emissioni di metano sono finite sotto inchiesta per via della discrepanza riscontrata rispetto alle rilevazioni atmosferiche. L’accuratezza dei dati, però, è un fattore importante: il Paese, infatti, rientra tra le 28 nazioni che cinque anni fa hanno convenuto di contenere le emissioni derivanti dal settore agricolo.
L’analizzatore rapido di metano prodotto da LGR nello stabilimento di Mountain View (California) – in esclusiva per ABB Measurement Products – è stato adattato ad hoc dagli scienziati del Politecnico Federale di Zurigo. Dopo averlo installato tra le ali di un aereo per la ricerca scientifica, gli esperti lo hanno spedito in quota sopra colline e valli della Svizzera centrale, giungendo alla conclusione che le stime elvetiche sulle emissioni di metano sono effettivamente errate.
“Pare che le stime sulle emissioni di metano siano più basse del dato reale”, riportava un articolo a cura degli scienziati svizzeri, pubblicato a marzo di quest’anno sul Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

Se si pensa alla Svizzera, niente è più emblematico delle mucche: all’aeroporto di Zurigo, l’andirivieni dei viaggiatori è accompagnato dal tintinnio dei campanacci e da amichevoli muggiti; per non parlare delle brochure turistiche sulla Svizzera, in cui le mucche sono onnipresenti. Eppure, proprio questi animali sono responsabili di gran parte delle emissioni di metano che la Svizzera sta puntando a ridurre, ad esempio sperimentando diverse combinazioni alimentari per il bestiame. Per gestire meglio le emissioni derivanti dalle attività agricole (ci sono anche altri ruminanti ritenuti responsabili, quali le pecore), gli scienziati svizzeri si sono avvalsi dell’analizzatore rapido di metano ABB.

Come funziona? Una volta installato sul velivolo, il dispositivo raccoglie campioni d’aria durante i voli a bassa quota e attiva un raggio laser; successivamente, uno spettrometro analizza il raggio IR dell’aria prelevata e determina la composizione dell’atmosfera in tempi rapidi.

L’analizzatore aereo amplia il raggio d’azione degli scienziati

In un esperimento senza precedenti, gli scienziati svizzeri hanno dimostrato che le stime elaborate con campioni raccolti da un analizzatore aereo sono utili a determinare la percentuale di emissioni di metano relative ad una regione agricola.

Rispetto al campionamento da terra, l’analizzatore aereo permette agli scienziati di coprire una superficie decisamente maggiore (centinaia di chilometri quadri nella valle della Reuss, non lontano da Lucerna), operando in maniera più rapida ed esaustiva.

“Questi analizzatori possono eseguire 10 rilevamenti al secondo”, ha dichiarato Doug Baer, presidente di Los Gatos Research, che fa parte di ABB Measurement Products. “Questo permette agli scienziati di registrare le misure effettuate in volo con una risoluzione spazio-temporale estremamente elevata, quantificando quei fenomeni dinamici o variabili nel tempo non contemplati dai campionamenti convenzionali a terra”.

Un altro vantaggio offerto dall’analizzatore rapido di ABB, soprattutto se l’unità è montata tra le ali di un aereo a una velocità di crociera superiore ai 160 km/h (100 mph), consiste nell’assenza di sensibilità alle vibrazioni e nelle ridotte esigenze di manutenzione.

Oltre che in Svizzera per questa specifica applicazione, gli analizzatori ABB sono utilizzati anche a bordo di aerei di linea e velivoli sperimentali della Nasa, per monitorare le quantità di ammoniaca, anidride carbonica, monossido di carbonio, metano, biossido di azoto e ossido di azoto rilasciate in atmosfera.

Grazie alle sue caratteristiche di robustezza, l’analizzatore rapido di metano ABB si presta anche per applicazioni non meno impegnative, quali il monitoraggio dei gas in discariche e superfici paludose e acquitrinose. Questi ambienti sono potenziali fonti di metano e in quanto tali possono incidere sul cambiamento climatico.

Per citare un esempio, in uno studio teso a rilevare le emissioni di una zona paludosa in Finlandia, pubblicato l’anno scorso nella rivista scientifica Biogeosciences, l’analizzatore di gas serra ABB RMT-200 è stato eletto il prodotto più affidabile fra i quattro testati, dimostrandosi efficace dove gli altri hanno fallito.

“RMT-200 ha offerto le migliori performance in assoluto”, ha scritto nel 2013 Olli Peltola, membro del Dipartimento di Fisica dell’Università di Helsinki. “Nel corso dell’intera ricerca, RMT-200 ha sempre funzionato egregiamente; a differenza di altri strumenti, che sono andati fuori uso in diverse occasioni”.

Los Gatos Research, acquisita da ABB nel 2013, fa parte dell’unità di business Measurement Products, che fornisce prodotti, sistemi e soluzioni d’avanguardia nel campo della strumentazione e analisi di processo e nel monitoraggio delle emissioni.

 

ABB: http://new.abb.com/it

Los Gatos Research: http://www.lgrinc.com

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