Optialp: una fibra ottica per contrastare gli effetti delle valanghe
Può bastare una fibra ottica per mettere a riparo persone e cose dalle valanghe. È anche questo il senso del brevetto Optialp messo a punto grazie ad una collaborazione tra il Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni-DET e il Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Edile e Geotecnica-DISEG e che adesso passa alla fase di prove “in campo”. Il brevetto potrebbe rappresentare la soluzione più efficace e affidabile per la messa in sicurezza di aree molto vaste soggette a valanghe oppure a colate detritiche. Il brevetto sfrutta la capacità delle fibre ottiche di agire come sensori distribuiti di vibrazioni meccaniche, la grande velocità con cui la fibra ottica trasmette il segnale e la relativa economicità di questo materiale.
Marco Barla – professore ordinario di Geotecnica al Politecnico – spiega: “Optialp è un sistema di detection, cioè rilevamento, per valanghe di neve oppure colate detritiche. Fenomeni che avvengono nelle aree montane, come le Alpi e gli Appennini, che si generano molto velocemente e spesso avvengono con una certa ripetitività nel tempo lungo canaloni. Abbiamo brevettato un sistema che rileva le vibrazioni provocate dal movimento della valanga, oppure della colata detritica, sfruttando la fibra ottica che riesce ad inviare molto velocemente un segnale di allarme per attivare dissuasori che vietano il transito nell’area”.
Il sistema prevede l’interramento della fibra ottica - avvolta da una guaina protettiva - lungo il canalone che può essere interessato dalla valanga. Quando la massa percorre il canalone, la fibra viene sollecitata dalle forti vibrazioni meccaniche che si vengono a creare e manda un segnale immediato che attiva gli altri strumenti di allarme. “Le altre principali tecnologie sul mercato – spiega Barla – sono basate su tecniche radar, pendoli oppure sensori a strappo che non sempre presentano la stessa affidabilità e soprattutto velocità di funzionamento. Senza contare il basso impatto ambientale generato. Optialp è poi uno strumento che non viene danneggiato con la stessa facilità degli altri durante gli eventi distruttivi proprio perché è possibile interrare la fibra ottica”.
Sulla affidabilità e sulla velocità insiste anche Roberto Gaudino – professore ordinario di Ingegneria delle Telecomunicazioni al Politecnico e Coordinatore del Centro Interdipartimentale PhotoNext che spiega: “L’idea deriva dal fatto che le fibre ottiche possono essere usate come sensori distribuiti per rilevare vibrazioni meccaniche e che possono essere stese per chilometri senza particolari problemi. Il loro costo relativamente contenuto, inoltre, facilita la sostituzione delle parti danneggiate”. Proprio il costo e la facilità di riparazione, oltre alla velocità di risposta, costituiscono gli elementi vincenti di Optialp.
“Oggi – aggiunge Gaudino - il rilevatore ha un costo paragonabile ad altri meccanismi meno accurati”. A conti fatti, ogni interrogatore, cioè centralina che funziona come punto di raccolta del segnale, comporta una spesa di circa 10mila euro alla quale si deve aggiungere quello della quantità di fibra ottica utilizzata e delle operazioni di posa in opera. “Con un ulteriore punto di forza – aggiungono Barla e Gaudino – costituito dal fatto che con una sola centralina di rilevazione, che può essere collocata anche a diversi chilometri dall’area controllata, si possono monitorare anche più fibre ottiche e quindi più canaloni”.
Barla e Gaudino quindi concludono: “L’attuale brevetto è a titolarità congiunta Politecnico Geosolving Srl, società nata come startup dell’Ateneo. Per mezzo di un finanziamento ottenuto da Geosolving insieme a Capetti Elettronica nell’ambito dei bandi a cascata PNRR Nodes, nei prossimi mesi inizieremo delle prove in campo a Cogne in Valle d’Aosta. L’obiettivo è poi di arrivare in tempi relativamente brevi alla commercializzazione. Siamo quindi a disposizione delle istituzioni e delle imprese che si occupano di sicurezza sul territorio per lavorare insieme alla diffusione di questi sistemi di allertamento”.
Il brevetto è un ottimo esempio di come la commistione di “saperi” interdisciplinari provenienti da ambiti molto diversi (in questo caso la geotecnica, le telecomunicazioni e il “signal processing”) possano portare a importanti risultati innovativi.