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figura1Roma, 13 dic – L’Istituto nazionale di ottica del Cnr di Firenze (Ino-Cnr) e l’azienda americana Planetary Emissions Management Inc. (Cambridge, Massachussets) hanno avviato una collaborazione per industrializzare e mettere in commercio la tecnologia brevettata Cnr che – consentendo di misurare l’anidride carbonica con una sensibilità e precisione mai raggiunte prima per via ottica (laser) – riesce a rivelare il radiocarbonio presente nell’atmosfera sotto forma di 14CO2.

Importanti ricadute sono attese per il monitoraggio del clima globale, la sicurezza e la datazione dei reperti archeologici.

La nuova metodologia 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”, ricorda Paolo De Natale, direttore Ino-Cnr e responsabile del gruppo di ricerca. “Lo strumento da noi brevettato 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”.

ino+cnr-logoLa tecnologia 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 ad 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”.

Sono disponibili Video illustrativi della ricerca e della scoperta

La scheda della ricerca

Chi: Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Ino-Cnr) di Firenze.

Che cosa: Scar (saturated-absorption cavity ring-down), tecnologia laser per rivelare il radiocarbonio 14CO2 presente nell’atmosfera

Per approfondire: 

1) Cavity-Enhanced Spectroscopy and Sensing – Springer Series in Optical Sciences Volume 179, 2014, pp 143-162

2) Capitolo 4 dello stesso volume (completo, formato PDF) “Saturated-Absorption Cavity Ring-Down (SCAR) for High-Sensitivity and High-Resolution Molecular Spectroscopy in the Mid IR”

Francesco Meneguzzo

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