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I raggi cosmici (e una piccola sonda) per misurare l’acqua

Come l’esplosione di una stella aiutò la regione Veneto a misurare l’acqua…

Come potrebbe l’esplosione di una stella essere connessa alla produttività di un agricoltore veneto? Meraviglie della fisica nucleare. Ma, soprattutto, meraviglie di Finapp, azienda di Padova che è riuscita a usare i raggi cosmici per misurare l’acqua: non solo il gradiente di umidità dei terreni, ma altresì le perdite di  acquedotti.Ed è così che una piccola start up composta all’80% da fisici e per la restante parte da ingegneri, si ritrova chiamate da Electricité de France per monitorare i massicci alpini, o dal governo del Marocco alle prese con la catena dell’Atlante e con la necessità di non disperdere le risorse idriche dalla vetta alla pianura.

Dall’universale al particolare, è il caso di dirlo: anche aziende come Cavit stanno fruendo di questa scoperta capace di convogliare in una piccola e maneggevole sonda le energie del cosmo per captare l’acqua.  Come ogni scoperta, anche questa è arrivata “per caso”: nel 2016,  l’intuizione di utilizzare il detector a neutroni, poi  il coinvolgimento  del Dipartimento di Fisica Nucleare dell’Università di Padova e l’ingegnerizzazione durata tre anni, per arrivare a mettere la sonda sul mercato nel 2021. 

Semplice, sostenibile anche economicamente.

La differenza fra il raggio cosmico e i vecchi sensori

La genialità di Finapp è stata quella di usare una sonda per trovare le perdite idriche. 

L’esplosione di stelle nel cosmo produce particelle elementari che viaggiano per anni luce, approdando anche qui. Sul palmo di una mano ne “cadono” due o tre al secondo. Noi ci concentriamo sui neutroni, che vengono assorbiti dall’acqua presente nel terreno o nella neve” spiega Luca Stevanato, artefice della scoperta.

Poiché i neutroni veloci hanno abbastanza energia per penetrare nel terreno per molti cm (metri nella neve), il dato fornito dalla sonda è rappresentativo: si può monitorare l’acqua su aree vaste, circa 5 ettari a livello del mare, fino a 30 ettari in quota.  Il tutto, senza toccare il terreno, prerogativa fondamentale della tecnologia Cosmic Ray Neuron Sensing. 

Il nostro sensore è chiuso in una scatola a due o tre metri di altezza e non disturba l’agricoltura, agendo in un raggio di 200 metri rispetto al punto in cui viene posto”. 

I neutroni a servizio degli acquedotti

Se gli agricoltori evitano un iter complesso, fatto di previsioni meteo e di Intelligenza Artificiale con proiezioni spesso azzardate con notevole dispendio di tempo, chi gestisce acquedotti può esultare. 

Con la tecnologia CNRS il monitoraggio delle perdite idriche è immediato. 

Il raggio cosmico colpisce il terreno –spiega ancora Luca Stevanato- se esso è intriso viene assorbito, altrimenti rimbalza fuori. Perciò, se vi è una perdita sotto l’asfalto, essa non sfugge al raggio. Il monitoraggio è circa 30 volte più veloce, con un risparmio notevole e una ottimizzazione del risultato”.

Regione Veneto è già passata all’azione: in atto, il monitoraggio dell’acqua nella neve. “Il Veneto potrà decidere grazie alla tecnologia come gestire l’acqua, come farla fluire in pianura al fine di garantire l’irrigazione e l’acqua potabile. Con i vecchi metodi che prevedevano sensori a contatto del suolo, la neve impediva i monitoraggi di lungo periodo e i costi erano molto alti”.

2,1 milioni a fondo perduto per potenziare l’agricoltura

Lo scorso anno Finapp è entrata in EIC Accelerator Funding per le deeptech, ottenendo 2,1 milioni da destinare all’agricoltura. Già la Cavit, in Trentino, ha adottato le sonde Finapp per i propri vigneti. 

Il fatto obiettivamente affascinante  è che un agricoltore possa monitorare  ettari grazie a neutroni che hanno viaggiato per centinaia di anni luce quando lui non era ancora nato! 

La stima produttiva è del 20% in più circa, consumando meno acqua.

Per la startup padovana, anche il flusso del conto economico comincia a essere sostenibile: le vendite sono iniziate nel 2021 e il fatturato è già di 2 milioni di euro, con un potenziale internazionale vastissimo. 

Una piccola curiosità: dobbiamo tanta meraviglia a una tecnologia originariamente concepita per trovare il plutonio nelle valigie. 

Un giorno mi chiamò un professore di Berlino facendomi osservare che sarebbe stato possibile applicarla all’acqua. Dopo prove durate sei mesi ho capito che avrei potuto dare una mano a agricoltura, municipalizzate, governi”. Ringraziando le stelle…

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