Strumentazione innovativa per la misura della concentrazione di benzene in aria, basata su microsensori allo stato solido (dimostratore SMOG)

E' stata progettata, realizzata e cartterizzata una strumentazione per il monitoraggio del benzene in aria outdoor basata su microsensori di gas allo stato solido utilizzati come detector all’interno di una architettura gas-cromatografica (GC) semplificata. L’utilizzo di una colonna di pre-concentrazione permette di raggiungere le prestazioni necessarie all’utilizzo in applicazioni di monitoraggio ambientale e di rilevare concentrazioni di benzene dell’ordine di frazioni di ppb (parti per miliardo). La maggiore innovazione nell’architettura di sistema è rappresentata dal detector, un array di microsensori ad ossidi metallici semiconduttori, realizzati su substrato di silicio microlavorato e opportunamente funzionalizzati per la misura del benzene. Questo tipo di detector permette di implementare un’architettura GC che utilizza aria filtrata generata in situ come gas di trasporto. Inoltre, la miscela campione necessaria all’autocalibrazione dello strumento è anch’essa generata on-board grazie all’ausilio di un tubo a permeazione a rilascio controllato. In questo modo il gas cromatografo non necessita di bombole esterne e può funzionare in automatico, senza interventi di manutenzione, per periodi di tempo superiori ai 6 mesi. Queste caratteristiche permettono di ridurre notevolmente i costi di gestione e manutenzione dello strumento, che risulta quindi particolarmente adatto per l’implementazione di reti di monitoraggio del benzene capillari sul territorio.