Si chiama RESPIRO il dispositivo portatile, nato da un’idea del Centro di ricerca interdipartimentale Polaris dell’Università di Milano Bicocca, che rileva gli inquinanti atmosferici, tra cui CO2, monossido di carbonio, polveri sottili e ultrafini, e altri parametri ambientali: temperatura, umidità e pressione atmosferica.
RESPIRO sta per Real-time Environmental Sensing for Personal Intelligent Risk Optimization ed è un dispositivo progettato per il monitoraggio ambientale, per aiutare cittadini e cittadine a prevenire i rischi dell’inquinamento sulla salute, scegliendo i percorsi urbani più salubri. Come dire: se l’aria è inquinata, cambia strada.
«Finora sono stati realizzati 80 prototipi, ma l’obiettivo è il potenziale uso diffuso da parte della cittadinanza» racconta Paride Mantecca, direttore scientifico di Polaris. «Per questo è già iniziata la fase 2, l’upscaling, con l’intento di portare la tecnologia a un livello di maturazione sufficiente per poter produrre e distribuire a un bassissimo costo centinaia di questi sensori, per poter monitorare in modo diffuso non solo un quartiere, ma un’intera città».
Sviluppato nell’ambito del progetto MUSA, RESPIRO è frutto della collaborazione tra l’Università Bicocca, il polo di ricerca tecnologica ROAD – Rome Advanced District e l’azienda XearPro.
Low-cost, compatto e indossabile, il dispositivo è stato concepito per permettere di conoscere in tempo reale la qualità dell’aria (non solo outdoor, ma anche all’interno degli edifici). Tramite la localizzazione GPS il sistema offre all’utente una visualizzazione istantanea dei dati raccolti e l’app dedicata, collegata via Bluetooth, invia notifiche quando la qualità dell’aria rilevata può rappresentare un rischio per la salute. I dati raccolti potrebbero essere integrati in reti di monitoraggio più ampie e quindi essere utili sia alla comunità scientifica sia alle politiche del territorio. L’obiettivo finale, infatti, non è solo contribuire a rilevare l’inquinamento, ma contribuire a valutare l’impatto delle politiche urbane sulla salute pubblica.
«Arrivando a una diffusione più ampia possibile della nostra sensoristica low cost, si potranno raccogliere tanti dati, in giro per la città, che forniranno indicazioni affidabili sulla qualità dell’aria, che potrebbero integrare le reti di monitoraggio ufficiali» puntualizza Mantecca.
RESPIRO, uno strumento per la citizen science
Al momento lo staff tecnico e scientifico dell’ateneo sta usando il dispositivo nel corso di campagne di monitoraggio della qualità dell’aria nel quartiere Bicocca coinvolgendo, in un’ottica di scienza partecipata, anche volontari del quartiere.
«In un mondo in cui la qualità dell’aria che respiriamo è sempre più al centro del dibattito politico, sociale e scientifico (qui l’intervista a Nicola Montano sull’impatto dell’inquinamento sulla nostra salute cardiovascolare), il nostro ateneo vuole fare la sua parte, proponendo un modello di rigenerazione di uno spazio come piazza della Scienza e promuovendo strumenti tecnologici all’avanguardia come RESPIRO» spiega la rettrice dell’Università di Milano-Bicocca, Giovanna Iannantuoni. «Il nuovo dispositivo è alla portata di tutti, ed è stato pensato per aiutare ogni cittadino a monitorare l’ambiente circostante e a muoversi più consapevolmente attraverso la città. Un vero e proprio alleato per la salute e la citizen science».
Rigenerazione urbana in piazza della Scienza a Milano
Piazza della Scienza, a Milano, ospita alcuni dipartimenti della Bicocca, ed è al centro di un progetto di rigenerazione urbana che l’ha trasformata in una sorta di laboratorio per studiare, tra l’altro, il miglioramento della qualità dell’aria grazie a un’attenta riqualificazione urbana. L’intento? Rinnovare il contesto urbano e architettonico della piazza con interventi mirati, come per esempio l’aumento del verde urbano, per migliorare la sostenibilità ambientale dell’area.
La piazza è infatti uno dei living lab del progetto MUSA (Multilayered Urban Sustainability Action), finanziato dal ministero dell’Università e della Ricerca nell’ambito del PNRR, ed è al centro di una campagna di rilevamento dell’esposizione alle polveri sottili (PM10 e PM2.5) e alcuni gas (anidride carbonica e monossido di carbonio) per valutare i possibili effetti sulla salute umana degli inquinanti aerodispersi. Lo studio della qualità dell’aria e dell’impatto sulla salute umana e ambientale è, infatti, una delle macro-aree di ricerca principali del Centro POLARIS.
Oltre al dispositivo RESPIRO, il team universitario sta utilizzando lo strumento ELPI+ che consente di determinare la distribuzione e la concentrazione delle particelle sospese in atmosfera, dalle dimensioni di pochi nanometri (un miliardesimo di metro) fino a 10 micrometri. La penetrazione delle polveri nell’apparato respiratorio aumenta al diminuire delle loro dimensioni: quelle nanometriche possono raggiungere le parti più profonde del polmone, superare la barriera polmonare, entrare nel flusso sanguigno e raggiungere altri organi.
Inoltre, il team sta caratterizzando anche altri composti, come i metalli, che possono aderire alla superficie delle polveri sottili e causare infiammazioni acute delle vie respiratorie, crisi di asma, e alterazioni del funzionamento del sistema cardiocircolatorio.
Queste misure di campionamento delle particelle sono associate a un biosensore che contiene cellule epiteliali polmonari umane, per valutare gli effetti dell’inquinamento in termini di citotossicità polmonare acuta, di risposte infiammatorie o di stress ossidativo.
In pratica, «è stato installato un sistema di sensoristica avanzata, e gli strumenti di misura del particolato atmosferico e delle nanoparticelle sono messi in linea con un sistema che espone all’aria colture cellulari polmonari umane: questo serve per ottenere un dato di risposta biologica alla qualità dell’aria. E così, in zone caratterizzate da diverse tipologie di impatto, per esempio più o meno trafficate, più o meno verdi, si possono associare le caratteristiche dell’aria con il possibile effetto sulla salute» conclude Mantecca, ricordando che una campagna di monitoraggio e raccolta dati sulla qualità dell’aria con il dispositivo RESPIRO è stata avviata anche a Roma, nel quartiere Ostiense, in collaborazione con il partner ROAD.
