Panoramica casi di studio

Le pompe di campionamento dell'aria KNF aiutano a tracciare la polvere del deserto

Le pompe a membrana KNF appositamente personalizzate consentono di tracciare con precisione l'inquinamento atmosferico da particolato nel deserto del Sahara

Le pompe di campionamento dell'aria KNF aiutano a tracciare l'inquinamento atmosferico da particolato non umano.

Cielo arancione, sole annebbiato, auto coperte di polvere: la pioggia rossastra che si è abbattuta sull'Europa meridionale e centrale a metà marzo del 2022 è stata causata da una concentrazione insolitamente elevata di polvere del Sahara. L'Osservatorio meteorologico della Baviera l'ha descritto come un evento straordinariamente forte ma molto poco frequente. Per comprendere meglio gli effetti globali di questo fenomeno, il progetto Detection of Non-Anthropogenic Air Pollution (DNAAP) traccia questo inquinamento atmosferico da particolato con l'aiuto delle pompe di campionamento dell'aria KNF.

Fenomeno globale alimentato dalle tempeste

Sospinta dalle tempeste nel Sahara, la polvere del deserto viaggia in tutto il mondo. Quando i cicloni appaiono nel Mar Mediterraneo, possono causare un forte inquinamento atmosferico da particolato.  Di conseguenza, a volte uno strato di polvere giallo-rossa può essere visto a occhio nudo in regioni lontane su finestre e veicoli.

Polvere poco appariscente ma di grande impatto

Queste particelle minerali hanno una dimensione media di pochi micrometri. Possono fungere da fertilizzante nelle regioni a basso contenuto di nutrienti, influenzare la temperatura terrestre bloccando il sole e innescare processi di formazione delle nuvole fornendo nuclei di condensazione. Le particelle sono anche considerate inquinamento atmosferico da particolato fine con un impatto negativo sulla salute umana.

Tracciare le polveri in tempo reale nel Mediterraneo

Il progetto di ricerca DNAAP raccoglie dati sull'inquinamento atmosferico da particolato causato da fenomeni naturali in tempo reale. A tale scopo, le particelle di polvere vengono misurate mediante l'assorbimento della luce in località di Cipro, Spagna e Slovenia. Questo fornisce informazioni sulla concentrazione di polveri minerali, in particolare quelle del deserto del Sahara, nella regione mediterranea. Nell’ambito del progetto di ricerca, le pompe di campionamento dell'aria KNF svolgono un ruolo fondamentale.

Escludere il black carbon dal campione

Il principale partner del progetto DNAAP, Aerosol d.o.o., utilizza l'etalometro Magee Scientific modello AE33 per la misurazione in tempo reale. Per misurare solo l'inquinamento atmosferico da particolato non antropogenico, è necessario filtrare il black carbon. Questo tipo di carbonio è per lo più il risultato di attività umane come gli incendi e la combustione di combustibili fossili. Per questo motivo, un dispositivo impattatore virtuale è collegato a monte per separare il black carbon indesiderato dalle particelle di polvere del deserto prima che entrino nell'unità di analisi.

A volte, nel deserto del Sahara le tempeste di polvere diventano così intense che uno strato di polvere giallo-rosso si posa su finestre e veicoli in aree lontane.
A volte, nel deserto del Sahara le tempeste di polvere diventano così intense che uno strato di polvere giallo-rosso si posa su finestre e veicoli in aree lontane.

La pompa di campionamento dell'aria aiuta a purificare la polvere

Una pompa di campionamento dell'aria personalizzata KNF N 940 convoglia l'aria in ingresso verso l'impattatore virtuale. Qui l'aria viene suddivisa in un flusso principale di 98 l/min e in un flusso secondario di 2 l/min. La polvere sahariana è grossolana, quindi le particelle vengono impattate inerzialmente nel flusso secondario. Con l'esclusione del black carbon, il flusso secondario contenente la polvere viene quindi inviato al fotometro ad assorbimento per l'analisi.

La seconda pompa KNF aiuta a rilevare la polvere

Nell'etalometro, una pompa a membrana KNF N 86 eroga il flusso minore a un volume definito nella camera di analisi del dispositivo. Qui l'aria viene aspirata attraverso un nastro filtrante. Il nastro è contemporaneamente illuminato dalla luce e i rilevatori misurano l'intensità della luce trasmessa attraverso il nastro. Quando la polvere del deserto si accumula, l'intensità della luce trasmessa attraverso il nastro diminuisce gradualmente, indicando la presenza di inquinamento atmosferico da particolato.

Pompe di campionamento dell'aria su misura

KNF svolge un ruolo in questo progetto fornendo pompe per l'impattore e per l'etalometro. Entrambe le pompe sono state personalizzate per i loro specifici compiti e in base ai requisiti degli ambienti operativi. La pompa KNF N 86 utilizzata come pompa di campionamento dell'aria nell'etalometro è stata personalizzata per rendere l'installazione rapida e semplice. Ciò è stato ottenuto con l'aiuto di spine e prese appositamente adattate.

Massima affidabilità grazie alla personalizzazione

La pompa di campionamento dell'aria personalizzata nell'impattatore è basata su una KNF N 940. È appositamente dotata di teste collegate in parallelo per una portata maggiore di 100 l/min e le teste in alluminio sono state anodizzate. Ciò rende la testa della pompa resistente all'ambiente umido dei punti di misura, garantendo la massima durata.

Applicazione in condizioni difficili

L'affidabilità e l'assenza di manutenzione delle pompe di campionamento dell'aria sono importanti per questa applicazione, a causa delle condizioni ambientali costiere dei punti di misura e della loro ubicazione spesso remota. Inoltre, è stato scelto un motore elettrico brushless CC. Questo tipo di motore è privo di usura ed è molto robusto, il che aumenta ulteriormente l'affidabilità della pompa.

Dati in tempo reale disponibili apertamente

KNF è orgogliosa di far parte di questo progetto che aiuta l'umanità a tracciare l'inquinamento atmosferico da particolato e ad acquisire ulteriori informazioni sul funzionamento del nostro clima globale. I dati del progetto di ricerca sono aperti al pubblico e possono essere consultati online in tempo reale. Su una mappa è possibile visualizzare la traiettoria dei vari inquinanti.

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