Ricerca & Sviluppo

Il Progetto DEDALO – AGRIFOOD E QUALITA’ DELL’ACQUA: RETE PER LA GESTIONE DISTRIBUITA ED ANALISI DEI DATI – (Cod. F/200073/01-03/X45) – presentato in risposta al Decreto del Direttore generale per gli incentivi alle imprese del Ministero dello
Sviluppo Economico del 20 novembre 2018, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana n. 279 del 29 novembre 2018) – è finanziato nell’ambito del PON Imprese e Competitività 2014-2020 – FESR, ASSE 1 Priorità di investimento 1b Azione 1.1.3 (Decreto di concessione del finanziamento Prot. n. 44382 del 09/12/2019).

Il progetto mira a definire ed implementare una piattaforma hardware e software distribuita di sensori per l’analisi della qualità dell’acqua destinata a produzioni agroalimentari attraverso l’acquisizione e trasmissione dei dati analitici ottenuti sia on-site che off-site al fine di monitorare la qualità della stessa (ad esempio con riferimento al contenuto di metalli pesanti) e garantire livelli adeguati di sicurezza per il consumatore.
I sensori saranno configurati in una rete centralizzata nella quale l’hub centrale costituisce il punto di raccolta dati; le tecnologia di connessione dati si baserà su GSM 3G/4G. La rete utilizzerà soluzioni tecnologiche per la ridondanza del server centrale e protocolli di trasferimento dati resilienti per evitare la perdita di pacchetti dati. Verranno inoltre impiegate tecnologie software avanzate per la data integration di fonti di dati eterogenee e strumenti di analisi basati su algoritmi di data-mining per la correlazione e l’estrazione di informazione dai dati eterogenei, quali ad esempio dati socio-sanitari, ambientali e dati inerenti gli allevamenti o coltivazioni.

La realizzazione di un cruscotto di monitoraggio costituisce il front-end verso gli stakeholders del progetto. Il cruscotto fornirà i risultati del monitoraggio e servizi di recommendation e pre-allerta nel caso di livelli elevati di inquinanti rilevati. Il cruscotto sarà realizzato con tecnologie web ed interfaccia responsive. Infine l’utilizzo di tecnologie di sviluppo di mobile applications consentirà di supportare anche l’uso di dispositivi mobili per l’accesso ai servizi e ai dati di monitoraggio prodotti dal cruscotto.

Questo progetto finanziato da Innova Lazio su fondi europei, ha permesso il raggiungimento dei seguenti obiettivi:

• Sviluppo e test di un analizzatore da laboratorio per la determinazione automatica delle tossine algali nelle acque
• Sviluppo e test di un analizzatore on-line per la determinazione automatica delle tossine algali nelle acque
• Sviluppo di un metodo automatico per la determinazione quantitativa delle microcistine in acque superficiali, applicabile agli analizzatori sopraindicati.

www.project-sms.eu

Nell’ambito del progetto di ricerca europeo SMS, una serie di pericolosi composti chimici organici, che includono specifiche alghe tossiche, composti biocidi in vernici antifouling e ritardanti di fiamma, oltre ad alcuni composti farmaceutici sono stato oggetto di studio e misura automatica in acque costiere per mezzo di biosensori innovativi; in particolare sono stati sviluppati i seguenti dispositivi:

• • • un modulo di misura automatica per la determinazione delle sulfonammidi in acque di mare è stato sviluppato, realizzato e testato, con accoppiamento ad un modulo di pre-concentrazione automatica del campione;
    • un modulo di misura automatica per la determinazione dell’acido Ocadaico mediante metodo enzimatico in acque di mare è stato sviluppato, realizzato e testato;
    • un modulo di misura automatica per la determinazione e la caratterizzazione delle alghe tossiche in acque di mare, è stato sviluppato, realizzato e testato accoppiandolo ad un sistema di campionamento, preconcentrazione e lisi cellulare in campo in una boa costiera a Pirano, in Slovenia;
    • un modulo di misura automatica per la determinazione dell’acido domoico, della saxitossina e dell’acido ocadaico in acque di mare è stato sviluppato, realizzato e testato in campo in una piattaforma galleggiante a La Spezia, Italia;
    • un modulo di misura automatica per la determinazione del PBDE e del glifosato in acque di mare è stato progettato e realizzato
    • una sonda multiparametrica per la misura sequenziale di ammoniaca, nitrati, nitriti ed ortofosfati in acque di mare è stata realizzata ed installata nella boa costiera a Pirano, Slovenia;
    • una sonda per la determinazione delle sulfonammidi in acque di mare è stata sviluppata, prodotta e testata a Volos, Grecia.

www.sewing.mixdes.org

L’obiettivo del progetto di ricerca europeo SEWING è stato quello di realizzare un sistema di monitoraggio continuo per l’analisi dell’inquinamento delle acque in tempo reale.

Sono stati sviluppati e applicati piccoli ed economici sensori miniaturizzati (Chemfets) in un prototipo di misura in tecnologia Loop Flow Analysis sviluppato dalla Systea ed integrato con un algoritmo specifico per attenuare le interferenze tra i parametri rilevati (NH3, NO3).

www.ifremer.fr/exocetd

L’obiettivo generale del progetto di ricerca europeo EXOCET/D è stato quello di sviluppare, implementare e testare strumenti specifici volti a esplorare, descrivere, quantificare e monitorare la biodiversità nelle acque profonde, nonché ad individuare i collegamenti tra la struttura degli organismi viventi marini e le dinamiche ambientali. Dispositivi di bordo ad approccio integrato consentono gli esperimenti sulla fisiologia delle specie nell’habitat marino studiato.

All’interno del consorzio di ricerca, la Systea è stata coinvolta in una campagna di misura sperimentale nelle Isole Azzorre utilizzando la sonda in-situ (DPA), integrata all’interno del ROV (Remoted Operated Vehicle) Victor-6000 dell’Ifremer; la sonda è stata in grado di misurare il ferro totale ed i solfuri nel corso di una sessione di monitoraggio di alcune ore a  -1,500 m di profondità.

www.projectwarmer.eu

WARMER è stato un progetto di ricerca finanziato dalla Commissione Europea per sviluppare un sistema di monitoraggio della qualità delle acque in tempo reale e di valutazione dei rischi ambientali; il progetto si è protratto per tre anni e si è concluso il 31-08-2009.

WARMER è stato concepito come un progetto interdisciplinare per integrare le attività di sviluppo e ricerca in una serie di discipline diverse, quali la chimica, l’elettronica, l’informatica e la micromeccanica. Il risultato finale è stata una piattaforma galleggiante facilmente rilocabile, dotata di una serie di sonde multiparametriche per il monitoraggio delle acque, per essere efficacemente utilizzata per la gestione dei rischi ambientali.

La Systea ha coordinato il progetto e ha prodotto i seguenti risultati principali:

• • • • la sonda multiparametrica in–situ DPA Pro per la misura di sostanze nutritive è stata integrata e testata sul campo nella laguna di Venezia per diversi mesi (clicca qui per scaricare  il documento descrittivo dell’esperimento) insieme con la piattaforma di monitoraggio, gestita in locale da un data-logger sviluppato dal nostro partner Sysmedia ed in remoto dal sistema di controllo su Web  Zetaced, sviluppato anch’esso dalla Sysmedia;
      • un prototipo di sonda multiparametrica in situ è stato sviluppato e testato in laboratorio per eseguire misure automatiche di metalli pesanti, utilizzando speciali elettrodi serigrafati, denominati Screen Printed Electrodes (SPE);
      • un analizzatore multiparametrico da banco è stato sviluppato e testato in laboratorio per gestire automaticamente una serie di elettrodi potenziometrici miniaturizzati, sviluppati da altre Università partner, per la misura di Cl, NO3, NH3, Cd, Cu e altri ioni.

I dati di misura sul campo sono stati inoltre associati a dati di monitoraggio acquisiti da satellite (remote sensing), utilizzando una piattaforma su Web resa disponibile dal partner di ricerca NERSC.