Lo spettrometro UV di Graz mira a migliorare l'analisi degli inquinanti atmosferici

Un nuovo metodo per analizzare la qualità dell’aria potrebbe essere utilizzato più facilmente in futuro. Questo metodo, che facilita la misurazione di sostanze inquinanti come la formaldeide, è stato sviluppato presso l'Università di Tecnologia di Graz. Con il primo strumento al mondo chiamato spettrometro UV a doppio pettine a banda larga, gli inquinanti atmosferici possono essere misurati continuamente e la loro interazione con l'ambiente può essere osservata in tempo reale, ha annunciato mercoledì la TU.

La composizione dell'atmosfera e i processi che si verificano in essa hanno un impatto significativo sul nostro ambiente e sul clima. Ad esempio, quando la radiazione ultravioletta ad alta energia proveniente dalla luce solare colpisce le molecole di gas, le stimola elettronicamente e le fa ruotare e vibrare. Queste cosiddette trasformazioni fibrobroniche sono uniche per ciascuna sostanza gassosa. Il gruppo di ricerca guidato da Birgitta Schulz-Bernhardt dell'Istituto di fisica sperimentale del Politecnico di Graz sta ora sfruttando questo elevato potenziale di interazione per un nuovo metodo di monitoraggio ambientale.

Lo spettrometro sviluppato dal gruppo TU di Graz si basa su un sistema laser che emette doppi impulsi luminosi nello spettro ultravioletto. Inoltre, gli spettrometri UV a doppio pettine a banda larga combinano altre tre proprietà: Un'ampia larghezza di banda della luce ultravioletta emessa, il che significa che molte informazioni sulle proprietà ottiche dei campioni di gas possono essere raccolte con un'unica misurazione. In secondo luogo, un'elevata risoluzione spettrale, che consentirebbe in futuro lo studio anche di miscele di gas complesse come l'atmosfera terrestre. La reazione chimica innescata dalla luce è solitamente incredibilmente veloce. Più precisamente, in un milionesimo di miliardesimo di secondo. Nel nuovo spettrometro, gli impulsi luminosi possono essere impostati a intervalli molto brevi secondo necessità e mantenuti per un periodo di tempo più lungo, consentendo anche misurazioni più lunghe. “Ciò rende il nostro spettrometro adatto per misurazioni sensibili in cui è possibile osservare in modo molto preciso i cambiamenti nelle concentrazioni di gas e il corso delle reazioni chimiche”, ha affermato Lukas Fürst, del gruppo di lavoro Coherent Sensing e primo autore della pubblicazione sulla rivista specializzata. “Ottica”…

Il team ha sviluppato e testato lo spettrometro utilizzando formaldeide. L'inquinamento atmosferico viene creato quando i combustibili fossili e il legno vengono bruciati in ambienti chiusi, ad esempio attraverso i fumi emessi dagli adesivi presenti nei mobili. “Con il nostro nuovo spettrometro è possibile monitorare in tempo reale le emissioni di formaldeide nell'industria tessile, nella lavorazione del legno o nelle città con elevati livelli di smog, migliorando così la protezione dei dipendenti e dell'ambiente”, ha sottolineato il fisico sperimentale di Graz.

Lo spettrometro può anche essere ampliato per misurare altri inquinanti atmosferici come gli ossidi di azoto, l'ozono e altri gas traccia rilevanti per il clima. Il gruppo di ricerca spera che ciò possa fornire nuove informazioni sui loro effetti sull'atmosfera e offrire opportunità per la ricerca ambientale. Di conseguenza, è possibile derivare nuove strategie per migliorare la qualità dell’aria.