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L'aria malata si studia in laboratorio

La camera dello smog presso il PSI attira scienziati da tutta l'Europa.

(PSI)

Il laboratorio di chimica atmosferica dell'Istituto Paul Scherrer, alle porte di Zurigo, indaga sulle cause specifiche dell'inquinamento dell'aria.

Con le sue strutture per la simulazione, le attrezzature mobili e un centro di misurazione in vetta alle Alpi, il laboratorio è leader nel suo campo a livello mondiale.

Negli ultimi anni, lo smog ha rappresentato un tema di dibattito ricorrente nei media. I livelli di inquinamento atmosferico in Svizzera hanno superato i limiti stabiliti dalla legge per più giorni consecutivi durante tutto l'anno.

Di recente, sono salite alla ribalta le polveri fini PM10. Sono particelle con un diametro inferiore a 10.000 millesimi di millimetro.

L'Ufficio federale dell'ambiente ritiene che le PM10 possano causare malattie respiratorie, bronchiti, attacchi d'asma, disturbi cardiovascolari, cancro ai polmoni e persino morti premature.

Urs Baltensperger, capo del laboratorio, sostiene che questi pericoli evidenziano la necessità di ulteriori ricerche.

"Dobbiamo assolutamente capire quali elementi giocano un ruolo nell'inquinamento atmosferico", spiega a swissinfo.

Effetti sulla salute

Baltensperger ammette che le preoccupazioni per la salute sono la ragione fondamentale di gran parte delle sue ricerche. Gli standard per le polveri fini possono essere stabiliti soltanto se si conoscono gli effetti delle particelle PM10. Ma una serie di questioni sono ancora irrisolte.

Per trovare le risposte, il team di Baltensperger può contare su alcuni dei migliori strumenti in circolazione: una camera dello smog che simula le condizioni atmosferiche, un sistema mobile e una stazione per la misurazione. Quest'ultima si trova in cima alle montagne dello Jungfraujoch, nell'Oberland bernese.

I ricercatori hanno preso particolarmente di mira gli aerosol, particelle che si formano con la combustione dei carburanti fossili, ma che derivano anche da fonti naturali come la vegetazione e gli aerosol secondari organici (SOA).

Il sistema mobile per la misurazione e la stazione alpina di registrazione forniscono agli scienziati una gran quantità di dati da elaborare, ma occorreva un ulteriore strumento per analizzarli. È perciò nata la camera dello smog.

Un laboratorio d'oro

Al PSI di Villingen, nel canton Argovia, il team di Baltensperger ha costruito la camera, molto simile ad una gigantesca borsa di plastica. Il suo scopo è lo studio della composizione dell'aria. Pompandoci dentro una miscela di gas, con l'aiuto di potenti lampade di xeno che simulano la luce solare, è possibile riprodurre la composizione atmosferica di un dato giorno.

Baltensperger spiega che simulare le condizioni atmosferiche in Svizzera non è semplice. La struttura mutevole del territorio rende infatti il compito molto più impegnativo e complesso rispetto ad esempio alle pianure americane.

Ma aggiunge che i risultati ottenuti hanno richiamato l'attenzione della comunità internazionale e assicurato alla Svizzera un posto di rilievo nella ricerca mondiale.

"Abbiamo un ruolo importante", sostiene Baltensperger. "La nostra camera dello smog è stata usata anche da gruppi stranieri, per esempio da Stati Uniti, Gran Bretagna e Germania".

Cooperazione

Ai fini della ricerca anche la cooperazione internazionale con i migliori specialisti dell'atmosfera è importante.

"L'investimento svizzero da solo non basta", ammette Baltensperger. "Per completare il finanziamento delle nostre attività abbiamo bisogno del contributo europeo. Tre dei nostri progetti sono così sostenuti dall'Unione europea".

Tra questi, ce n'è uno che si spinge oltre l'analisi della composizione dell'atmosfera. Il progetto, condotto da Baltensperger con i fondi europei, comprende un team medico che fornisce cellule di polmone appositamente preparate per essere esposte ai SOA nella camera dello smog. In questo modo, vengono misurati gli effetti immediati degli aerosol secondari organici sulle cellule.

Urs Baltensperger non ha dubbi: l'approccio interdisciplinare sarà la strada del futuro per la scienza.

"È questo", sottolinea, "il genere di ricerca di cui avremo bisogno domani: specialisti dell'atmosfera che lavorano assieme a squadre mediche a salvaguardia della salute pubblica".

swissinfo, Scott Capper, Villigen
(traduzione: Serena Tinari)

Fatti e cifre

Il laboratorio per la chimica dell'atmosfera fa parte del dipartimento generale dell'energia del PSI.
La ricerca comprende l'indagine dei processi che determinano la composizione di gas ed aerosol nell'atmosfera inquinata e l'identificazione delle loro cause.
Il laboratorio sta inoltre studiando l'impatto dell'inquinamento dell'aria sulle Alpi, anche a livello di biosfera.

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In breve

L'Istituto Paul Scherrer (PSI) è un centro di ricerca per le scienze naturali e la tecnologia.

In collaborazione con le università, altri istituti di ricerca e l'industria, è attivo nel campo della fisica degli stati solidi, nelle scienze della materia, nella fisica delle particelle elementari, nelle scienze naturali, nella ricerca sull'energia nucleare e nell'ecologia applicata all'energia.

È il più grande istituto di ricerca nazionale con uno staff di circa 1'200 persone, ed è il solo di questo genere in Svizzera.

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