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Misurare l’anidride carbonica con la spettroscopia laser

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Una tecnica laser innovativa per il monitoraggio climatico è quella messa a punto dall’Ino-Cnr, l’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche di Firenze, che è in grado di fornire una misurazione verificabile delle emissioni di CO2 prodotte da combustibili fossili

La tecnologia laser brevettata Cnr, che ha avviato una collaborazione con l’azienda americana Planetary emissions management Inc. per industrializzare e mettere in commercio la nuova metodologia, misurando l’anidride carbonica con una sensibilità e precisione mai raggiunte prima per via ottica, riesce a rivelare il radiocarbonio presente nell’atmosfera sotto forma di 14CO2.La nuova metodologia per il monitoraggio climatico si basa su una tecnica spettroscopica ad altissima sensibilità, denominata Scar (Saturated-absorption cavity ring-down), che consente di misurare direttamente il numero di molecole di CO2 contenenti l’atomo di radiocarbonio presenti in atmosfera.

“Lo strumento da noi brevettato – spiega Paolo De Natale, direttore Ino-Cnr e responsabile del gruppo di ricerca – ha diversi vantaggi. È portatile, occupando uno spazio di quasi 100 volte inferiore rispetto agli apparecchi finora utilizzati, ed è più economico di almeno 10 volte. Inoltre può essere usato con diversi tipi di molecole”.

La tecnologia laser è ora in fase di sviluppo, nell’ambito dell’accordo di collaborazione tra l’Istituto e la società americana. “Il metodo Scar utilizza gli effetti non lineari che spesso si osservano quando si studia la materia, in questo caso le molecole, con luce laser – precisa Giovanni Giusfredi, ricercatore Ino-Cnr . Questi effetti, che richiedono specchi ad alta riflettività per aumentare l’intensità di luce nel gas, sono invece evitati dalle tecniche standard fino a oggi utilizzate. Scar rappresenta in un certo senso la ‘pietra d’angolo scartata dai costruttori’, necessaria per identificare il bassissimo segnale utile a identificare le particelle di 14CO2 dal cosiddetto ‘rumore di fondo’”.

“La tecnologia sviluppata dal Cnr è rivoluzionaria e capace di fornire una misura verificabile delle emissioni di CO2 prodotte da combustibili fossili – conclude Bruno DV Marino, ceo di Planetary Emission Management Inc -. Questo nuovo sensore cambierà il nostro approccio per la gestione delle emissioni di CO2, creando un sistema globale di misura dell’anidride carbonica essenziale per la comprensione e la gestione dei cambiamenti climatici. Altre possibili applicazioni riguardano la sicurezza e la datazione dei reperti archeologici, nei quali il radiocarbonio rappresenta l’indicatore più attendibile”.

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