La ricerca delle perdite idriche è più efficiente grazie ai raggi cosmici
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La ricerca delle perdite idriche è più efficiente grazie ai raggi cosmici
Continua la sperimentazione di Hera dell'innovativo sistema contactless, rapido e a basso costo che usa le tecnologie spaziali per rilevare in modo più veloce e produttivo le perdite d'acqua nella rete
Finora, il metodo seguito per trovare le perdite nelle reti idriche che corrono sotto le nostre strade è stato il rilevamento acustico: i tecnici, a piedi, percorrono i chilometri d'asfalto sopra la rete e individuano tramite appositi dispositivi i punti delle perdite.
Ora però, grazie a un sistema che usa i raggi cosmici, il rilevamento potrà essere fatto anche seguendo il percorso della rete a bordo di un'automobile, risultando dunque più rapido e proficuo.
Raggi cosmici: di cosa si tratta e quali applicazioni?
Quello dei raggi cosmici è un metodo innovativo per la ricerca delle perdite idriche, che si basa sull'analisi di neutroni derivati da raggi cosmici secondari. Segue lo stesso principio usato per verificare se c'è acqua su Marte, ma può avere diverse applicazioni, per esempio è usato in agricoltura negli Stati Uniti, per irrigare in maniera mirata.
In breve, questa tecnologia sfrutta particelle non dannose, i neutroni, provenienti dallo spazio. Questi impattano continuamente sulla Terra, generando collisioni fra raggi secondari, la cui energia si riduce in base al materiale attraversato. In particolare, l’idrogeno contenuto nell’acqua interagisce con i neutroni rallentandoli o assorbendoli. La quantità di acqua nel suolo, dunque, può essere valutata monitorando i neutroni nell’aria: un terreno in cui l’acqua è presente in percentuale maggiore, avrà un effetto moderante/assorbente maggiore sui raggi cosmici rispetto a un terreno più secco.
Analizzando la concentrazione di raggi cosmici liberi si può determinare con rapidità e accuratezza la presenza di una perdita idrica, con un notevole risparmio di tempo rispetto ai metodi tradizionali di investigazione. Questo sistema permette infatti di controllare una quantità di rete considerevolmente maggiore perché può viaggiare con qualunque mezzo mobile su cui venga montato.
La ricerca può avvenire mediante identificazione real-time, ossia con il solo passaggio del mezzo sopra il tubo e la verifica immediata della perdita non appena il sensore segnala una diminuzione del numero di neutroni, oppure tramite ricerca differita, quando il sensore posto su un mezzo compie diversi passaggi sul territorio dando poi evidenza dei punti più umidi.
L’operatore non avrà più bisogno di percorrere a piedi con il geofono tutta la rete idrica, ma si recherà direttamente nei punti identificati dalla mappa.
La sperimentazione e i risultati
In collaborazione con il Dipartimento di Fisica nucleare dell'Università di Padova, abbiamo sviluppato un dispositivo che, montato su un'autovettura, consente di spostarsi lungo la rete e monitorare la concentrazione dei neutroni a livello del manto stradale.
Il mezzo si muove a una velocità di 40-50 km/h lungo la strada sotto cui corre la rete idrica e, grazie all'analisi dei raggi cosmici, su un display vengono mostrati i livelli di neutroni rilevati. Quando la concentrazione cala è segno che i neutroni sono stati trattenuti sotto il terreno da un ammasso di acqua. Quando ciò avviene, significa che proprio in quel punto, nel sottosuolo, potrebbe esserci una perdita idrica, e i tecnici possono intervenire prontamente per le riparazioni.
La sperimentazione di questa tecnologia ha confermato la bontà scientifica del metodo: su diverse migliaia di chilometri indagati, sono state trovate rotture per un numero pari a quelle riscontrate con il metodo acustico tradizionale, ma con il vantaggio che grazie ai raggi cosmici si è più produttivi, dato che ci si muove in auto anziché a piedi.
Con una rete di circa 30.000 chilometri da controllare, poter disporre di questo strumento ci permette di fare grandi passi avanti. Inoltre, i raggi cosmici sono sensibili anche alle perdite modeste, come quelle degli allacci, più difficili da rilevare con accuratezza.
Questa tecnologia, che abbiamo implementato grazie alla partnership con la startup Cosmic e il team di Neptune Srl, si basa su un isotopo di Litio, il Litio-6, che è l'elemento che permette di rilevare i neutroni, e continueremo a usarlo affiancandolo al classico metodo acustico, per localizzare tutte le perdite possibili e aumentare il livello di efficacia degli interventi.
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Grazie al Piano di Salvaguardia della Balneazione Ottimizzato, le spiagge di Rimini saranno balneabili al 100%. Scopri le tappe e i cantieri più importanti del progetto che protegge il mare
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Tenere pulito il mare e garantire la sua balneabilità è un’impresa complessa, ma non impossibile. A dimostrarlo è il Piano di Salvaguardia della Balneazione Ottimizzato (PSBO) di Rimini, la più grande opera di risanamento idrico attualmente in corso in Italia, a cui abbiamo lavorato insieme al Comune di Rimini, Romagna Acque e Amir. Un grande cantiere, e 14 siti, che sta cambiando letteralmente il volto di una città che, da oltre 60 anni, fa da sfondo alle vacanze di milioni di turisti, italiani e stranieri.
Con un investimento pari a 270 milioni di euro, il progetto intende garantire la completa balneabilità del litorale riminese, eliminando le “acque nere” di tutti gli 11 scarichi a mare. Ridare a Rimini e a tutto il territorio un mare pulito, sano e trasparente è un passo essenziale per valorizzare e dare nuove prospettive all’intera comunità. Perché il mare non è solo un prezioso strumento per il traino dell’economia: è il luogo della nostra identità.
Piazzale Kennedy, dove tutto ha inizio

È sotto Piazzale Kennedy che ha inizio il grande lavoro del PSBO, il gigante buono che protegge il mare. In caso di temporale, infatti, il depuratore non è in grado di sostenere un volume così elevato di acque chiare e scure. Per non danneggiare l’impianto e per scongiurare allagamenti, queste acque vengono scaricate in mare, senza trattamento. Un’operazione che si traduce con il divieto di balneazione, con un impatto sull’ambiente, sulla salute e sull’economia del territorio.
Il PSBO evita questa eventualità grazie a un sistema di vasche grandi quanto 20 piscine olimpioniche, situate a 40 metri di profondità. Una prima vasca, dalla capacità di 14 mila metri cubi, raccoglie le acque di prima pioggia, mentre la seconda, da 25 mila metri cubi, è dedicata alla “laminazione”, cioè alla limitazione delle acque bianche convogliate a mare. Grazie a un meccanismo di ventilazione forzata, che conduce l’aria aspirata dalle vasche a un sistema di trattamento con tecnologia con carboni attivi, è inoltre possibile risolvere, in modo definitivo, il problema del cattivo odore. A “nascondere” questa complessa struttura è il belvedere di Piazzale Kennedy, con la sua architettura moderna e integrata al contesto cittadino.
Il depuratore di Santa Giustina, il “cuore” del PSBO

Una volta raccolta l’acqua nelle vasche, è dal sottosuolo di Piazzale Kennedy che inizia un vero e proprio viaggio, forse il più importante tra le attività che fanno capo al PSBO. Il sistema di vasche, infatti, è collegato a un impianto di sollevamento a deflusso, con una capacità di pompaggio di 18.000 litri al secondo: il depuratore di Santa Giustina. È questo il cuore del gigante buono di Rimini, che trasforma l’acqua rendendola, come dice una famosa canzone “azzurra e chiara”. Potenziato con una serie di interventi che hanno raddoppiato la sua capacità, il depuratore è oggi in grado di trattare tutte le acque reflue, cioè provenienti da scarichi domestici e industriali, del territorio riminese e dello stato di San Marino, servendo 560 mila abitanti durante la stagione estiva. Dopo aver separato le acque da sabbia e oli, ed eliminato i liquami utilizzando dei batteri denitrificanti (organismi che si cibano delle sostanze che li compongono), il depuratore rende trasparenti e pulite le acque di scarico grazie alle membrane microfiltranti, una tecnologia all’avanguardia che consente di catturare particelle microscopiche come virus e batteri.
I cantieri più importanti del PSBO
Ripercorriamo insieme la storia di questo ambizioso progetto. Il raddoppio del depuratore di Santa Giustina, avviato nel 2013 e terminato nel 2015, ha rappresentato il vero kick-off del PSBO. Alla sua attività, che rappresenta il cuore di tutto l’impianto, è strettamente legata anche l’opera di riconversione dell’impianto di depurazione Marecchiese, con la funzione di laminazione delle portate dirette a Santa Giustina. Il 2014 ha segnato l’inizio di un’altra milestone importante: l’avvio delle attività di rimodellamento del sistema fognario di Rimini, che ha previsto il risanamento di Rimini Isola in un primo momento e, in seguito, la separazione delle reti fognarie di Rimini Nord. Quest’ultima, a completamento nel 2026, è un passaggio fondamentale dell’intero progetto, che coinvolge direttamente i residenti nell'area, chiamati ad allacciare correttamente lo scarico nelle nuove condotte di acque nere.
In parallelo, è stato concluso nel 2015 il lavoro della Dorsale Nord, collegamento tra il depuratore di Santa Giustina e quello di Bellaria, e nel 2018 le attività di scavo (microtunneling) della Dorsale Sud: grazie alla “talpa”, è stato possibile posare condotte sotto rilievi naturali, o strade di notevole importanza in centri urbani, senza la necessità di ampi scavi. Ulteriori interventi, come il collettore fognario Ausa, il canale scolmatore Mavone e il sollevamento fognario di via Santa Chiara, hanno permesso di ridurre in modo significativo il rischio di allagamenti in gran parte delle zone dell'abitato in cui questo problema è ricorrente. Inoltre, con il progetto di tombamento del Canale Ausa, che prevede la sua copertura artificiale, abbiamo messo a punto lo scorrimento delle acque nel tratto finale dal lungomare al mare in caso di apertura degli sfioratori, realizzando un percorso di pregio tra il lungomare e Piazzale Kennedy che rende più belli anche i bagni limitrofi.
Due nuovi belvedere, il PSBO avanza verso sud
A partire dal 2025, il PSBO di Rimini entra in una nuova fase con l'avvio di importanti cantieri e progetti: prendono infatti il via i lavori per la realizzazione di due vasche di laminazione e prima pioggia - al Colonnella 2 (piazzale Arturo Toscanini) e alla fossa Rodella a Rivazzurra (Piazzale Artemisia Gentileschi) - opere fondamentali per la gestione delle acque meteoriche e la prevenzione degli allagamenti. E le novità non finiscono qui. Sopra le vasche, in un'area completamente riqualificata, saranno realizzati due splendidi belvedere integrati nel Parco del Mare. I belvedere offriranno una vista mozzafiato sul mare e si inseriranno armoniosamente nel contesto urbano, seguendo le linee del progetto del Parco del Mare.
I risultati che abbiamo raggiunto
A oggi, il cantiere è completato al 90% e ha già 'liberato' 8.000 metri di costa dal divieto di balneazione, che arriveranno a 12 mila metri a opera conclusa. Grazie a trattamenti di setacciatura e stoccaggio, sono stati inoltre recuperati oltre 20 mila metri cubi di sabbia per il ripascimento del litorale: l’operazione, che potremmo descrivere come una vera e propria “alimentazione” delle spiagge con l’apporto di nuova sabbia, consente di contrastare l’erosione della costa, seguendo i principi dell’economia circolare. Questi traguardi, insieme a tutti gli altri interventi previsti, hanno portato il PSBO a essere citato nel rapporto delle Nazioni Unite “SDG Industry Matrix: Energy, Natural Resources and Chemicals” (2017) come best practice legata agli obiettivi di sviluppo sostenibile dell’Agenda Onu 2030.
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