Nuova tecnologia israeliana contro l’inquinamento del suolo

Nuova tecnologia israeliana contro l'inquinamento del suolo

Due recenti studi israeliani presentati alla 47a Conferenza annuale sulla Scienza e l’Ambiente hanno esaminato nuovi approcci, economicamente vantaggiosi, per rilevare l’inquinamento del suolo e accelerare il risanamento ambientale.

Entrambi gli studi sono caratterizzati da metodi che utilizzano il telerilevamento per trovare le aree contaminate. Il telerilevamento è il processo per ottenere informazioni su un oggetto senza alcun contatto fisico.

Ran Pelta, dottorando nel laboratorio di telerilevamento del Prof. Eyal Ben-Dor presso Porter School of Environmental and Earth Sciences dell’Università di Tel Aviv, come riporta Zavit, spiega:

“Questa tecnologia esiste da decenni, ma solo negli ultimi anni si sono registrati progressi significativi in termini di tecnologia e disponibilità. Google, ad esempio, ha costruito uno strumento per scaricare, elaborare e analizzare le immagini satellitari”.

Ambiente e telerilevamento

L’acquisizione di informazioni sulla superficie terrestre attraverso il telerilevamento è resa possibile dalla riflettività della materia fisica. Ad esempio, la radiazione solare colpisce oggetti diversi, come la vegetazione, l’acqua e il suolo.

Parte di questa radiazione solare viene riflessa dall’oggetto e può essere assorbita da un sensore remoto. I componenti all’interno del sensore dividono la radiazione riflessa in specifiche lunghezze d’onda.

Ogni oggetto ha uno spettro che rappresenta la sua lunghezza d’onda e la sua frequenza – una sorta di impronta digitale che consente al sensore non solo di distinguere tra suolo o vegetazione, ma anche di determinare il tipo di suolo e vegetazione in questione, senza nemmeno dover vedere l’oggetto.

Il sensore del prof. Shai Kendler

Il prof. Shai Kendler, ricercatore dell’Israel Institute of Biological Research e professore associato al Technion di Haifa, afferma:

“Le telecamere dei nostri telefoni cellulari funzionano in modo simile. Ogni foto sui nostri telefoni contiene molti pixel, ognuno dei quali ha uno spettro di riflettanza. Il telefono ha tre colori – rosso, blu e verde – che si trovano tutti sullo spettro visibile e possono essere rilevati dall’occhio umano”.

Il sensore in questione, che non è ancora disponibile per uso commerciale, comprende uno spettro molto più ampio, consentendo la rilevazione di lunghezze d’onda non visibili all’occhio umano, e utilizza diversi algoritmi per decodificare le informazioni che il sensore riceve.

Testando vari campioni di materiale presso il laboratorio del prof. Kendler, gli scienziati sono stati in grado di sviluppare un algoritmo in grado di identificare rapidamente il tipo di inquinante in base al suo spettro di riflettanza, che può essere successivamente mappato per mostrare l’area interessata.

Il prof. Kendler ha inoltre dichiarato:

“L’algoritmo sviluppato nel nostro laboratorio può utilizzare 288 colori diversi, a differenza dei tre esistenti sulle telecamere telefoniche. Quando ci sono così tante sfumature, è più facile identificare esattamente il tipo di inquinante con cui hai a che fare e separarlo dal terreno. Le rocce e il suolo, ad esempio, sono oggetti che hanno un colore forte e distinto. Al contrario, gli inquinanti sono spesso mostrati come strati sottili e permeabili. Pertanto, parte dello spettro riflesso è quello del suolo sottostante, il che rende difficile separare l’inquinante dal suolo, e tanto meno mappare l’area contaminata”.

Il nuovo algoritmo può rilevare e specificare le proprietà chimiche di un colore automaticamente e senza conoscenza. Può anche dire se esiste un inquinante all’interno di ciascun pixel.

Mentre il laboratorio di Kendler è impegnato nello sviluppo di un algoritmo generico per la tecnologia di telerilevamento, la tesi di dottorato di Pelta esplora lo sviluppo delle capacità di rilevamento dell’inquinamento da idrocarburi attraverso il telerilevamento.

Il futuro delle scoperte dei ricercatori israeliani

Kendler e Pelta sottolineano che ciò che rende le loro scoperte uniche e importanti è l’efficienza e l’applicabilità dei nuovi metodi di telerilevamento.

In futuro, gli scienziati sperano di sviluppare un sensore, basato sul nuovo algoritmo, che può essere collegato ai droni o persino ai satelliti, consentendo così la mappatura di vari inquinanti in modo efficiente e su scala molto più ampia.

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