GrIN-BOX: sistema stand-alone mobile per l’abbattimento come funziona?
Si tratta di una “scatola” di piccole dimensioni (un cubo di dimensioni 30x30x30 cm circa) movibile all’interno degli ambienti, a basso impatto in termini di rumore, consumi energetici, estetica. I parametri abbattuti sono: Formaldeide, Monossido di carbonio, Benzene, Fibre di Amianto, Composti Organici Volatili, Bioaereosol, virus batteri, allergeni ecc, Ossidi di azoto, Ozono, Nicotina, Particolato Atmosferico.
I metodi di abbattimento si basano sulla foto-ossidazione (tramite lampade UV), sull’adsorbimento (su carbone attivo, stirene/DVB, schiuma poliuretanica, zeoliti) e sulla ossidazione catalitica (tramite honeycombs ceramici ricoperti dell’opportuno catalizzatore). Le polveri sono abbattute tramite appositi cicloni e/o filtri.
L’esatta geometria del sistema di abbattimento è individuata sul principio della ottimizzazione contemporanea dei costi, della compattezza, della rumorosità, della robustezza e della efficienza di abbattimento.
Come per il monitoraggio, anche per l’abbattimento è preso in considerazione l’intero ciclo di vita del prodotto nella scelta dei materiali utilizzati. Per fare un esempio specifico, nell’abbattimento dei composti organici volatili si valuta criticamente l’impatto dell’utilizzo di catalizzatori al biossido di titanio o di manganese.
Obiettivi
In questa task sono state sviluppate ed integrate le prime due linee progettuali di GrIN BOX, ovvero i sistemi di monitoraggio e di abbattimento degli inquinanti indoor. Il sistema sviluppato è un oggetto di di piccole dimensioni, movibile all’interno degli ambienti, a basso impatto in termini di rumore, consumi energetici ed estetica. I parametri considerati per il monitoraggio e l’abbattimento saranno individuati sulla base dell’analisi delle priorità e dell’indagine di mercato.
Per il monitoraggio, in linea di massima, sono stati considerati i seguenti parametri: Formaldeide, Monossido di carbonio, Anidride carbonica, Benzene, VOC (Composti Organici Volatili), Ossidi di azoto, Ammoniaca, Ozono, Nicotina, Particolato Atmosferico, Temperatura, Umidità relativa, Velocità dell’aria, Rumore, Illuminazione. Altri parametri sono stati definiti in corso di avanzamento del progetto in base alla fattibilità. In un secondo momento si procederà con l’individuazione e definizione di specifici indici.
Per l’abbattimento, in linea di massima, sono stati considerati i seguenti parametri: Formaldeide, Monossido di carbonio, Benzene, Fibre di Amianto, Composti Organici Volatili, Ossidi di azoto, Ozono, Nicotina, Particolato Atmosferico, Bioaereosol, virus, batteri, allergeni. Altri parametri sono stati definiti in corso di avanzamento del progetto in base alla fattibilità. In un secondo momento si procederà con l’individuazione e definizione di specifici indici.
Metodologie
I parametri sono stati monitorati tramite sensori elettrochimici e/o ottici (sensori amperometrici, potenziometrici, assorbimento, fluorescenza, chemiluminescenza, fotoionizzazione). Le polveri monitorate tramite diffusione luminosa (light scattering) oppure tramite microbilance al quarzo (QMB). Altre metodologie sono state prese in considerazione in seguito allo studio della tecnologia presente sul mercato. Il CNR IIA metterà a disposizione il proprio know how e le proprie infrastrutture e personale per la realizzazione dei sistemi di monitoraggio.
I metodi di abbattimento si basano sulla foto-ossidazione (tramite lampade UV), sull’adsorbimento (su carbone attivo, stirene/DVB, schiuma poliuretanica, zeoliti) e sulla ossidazione catalitica (tramite honeycombs ceramici ricoperti dell’opportuno catalizzatore). Le polveri saranno abbattute tramite appositi cicloni e/o filtri. Altre metodologie saranno prese in considerazione in seguito allo studio della tecnologia presente sul mercato. Il CNR IIA ha messo a disposizione il proprio know how e le proprie infrastrutture e personale per la realizzazione dei sistemi di abbattimento. La scelta della tipologia e della geometria di ciascun sensore e sistema di abbattimento si baserà sul criterio dell’ottimizzazione contemporanea dei costi, della compattezza, della robustezza e dell’accuratezza analitica / efficienza di abbattimento. L’accuratezza analitica dei sensori e l’efficienza di rimozione dei sistemi di abbattimento saranno validate con metodi analitici di maggior accuratezza (GC-MS, HPLC-FD ecc) in collaborazione con il CNR IIA.
Viene preso in considerazione l’intero ciclo di vita del prodotto: dalla produzione delle materie prime fino allo smaltimento del prodotto non più utilizzato, come fonte di materie prime secondarie. A tale scopo, i materiali utilizzati per i sensori e i sistemi di abbattimento saranno scelti, nei limiti consentiti dalle attuali tecnologie, considerando il loro successivo riutilizzo o riciclo o recupero. Questo sarà possibile grazie alla collaborazione con il CNR IIA, che effettuerà uno studio del ciclo di vita dell’intero sistema.
Risultati e prodotti attesi:
Prototipi dimostrativi hardware e software
Prototipo definitivo GrIN BOX per monitoraggio e abbattimento
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