Verso un’aria più salubre: nello studio del Politecnico le linee guida per misurare l’efficacia filtrante dei materiali
La pandemia da COVID-19 ha evidenziato l’importanza della filtrazione e dell’utilizzo di materiali fibrosi con fibre fini per purificare efficacemente l'aria rimuovendo le particelle sospese in aria con dimensioni inferiori al micrometro. La maggior parte di ciò che respiriamo nell’aria è infatti composta principalmente da particelle più piccole di 1 μm, specialmente nelle aree urbane.
I filtri con materiale fibroso di tessuto-non-tessuto consentono di catturare le particelle pericolose per la salute umana ma, per risultare efficaci, richiedono fibre fini; di conseguenza la ricerca si sta concentrando principalmente sullo sviluppo di nuove tecnologie e materiali capaci di catturare efficacemente particelle e bioaerosol con tali dimensioni.
Nell’articolo dal titolo “Guidelines for measuring and reporting particle removal efficiency in fibrous media”, firmato dal professor Paolo Tronville e dal ricercatore Vincenzo Gentile del Dipartimento Energia – DENERG del Politecnico e dal ricercatore Jesus Marval della National Physical Laboratory, Regno Unito e pubblicato sulla rivista Nature Communications - doi.org/10.1038/s41467-023-41154-4, vengono illustrate, utilizzando concetti di “Tecnologia degli Aerosol” spesso trascurati negli studi interdisciplinari, le metodologie e gli strumenti da adottare per effettuare la misura di efficienza di rimozione particellare dei materiali filtranti. Una misura, questa, essenziale per arrivare a produrre materiali performanti con cui costruire elementi filtranti in grado di contribuire a proteggere efficacemente la salute umana.
La ricerca include inoltre indicazioni sulle migliori pratiche per la misura di efficienza e la sua documentazione, in modo da garantire la possibilità di effettuare attendibili valutazioni e comparazioni dei nuovi materiali e delle tecnologie di filtrazione degli aerosol.
Le potenzialità delle possibili applicazioni dello studio sono ampie e spaziano dalla progettazione di materiali filtranti per molteplici utilizzi che richiedono elevate efficienze (come, ad esempio, i dispositivi di protezione individuale per le vie respiratorie), alla creazione di sistemi di purificazione dell'aria più avanzati per ambienti interni e allo sviluppo di componenti per gli impianti industriali, in modo da migliorare la qualità dell'aria nell'ambiente di lavoro.
Per quanto riguarda i possibili sviluppi dell’analisi, sarà importante arrivare a definire normative globali con cui misurare in modo accurato e ripetibile le concentrazioni di particelle in atmosfera con dimensioni inferiori a 1 μm e 100 nm. Inoltre, anche le misure sui materiali filtranti potrebbero essere standardizzate per consentire una comparazione facile ed immediata di nuovi prodotti e tecnologie.
Fondamentale risulterebbe infine, nel futuro, riuscire a modellare in modo accurato i meccanismi di cattura delle particelle ultrafini e comprendere, in maniera esaustiva, le ragioni per cui le cariche elettrostatiche sulle fibre vengono inibite dal deposito di particelle dell’ordine delle decine di nanometri.
“Questo lavoro – commenta il professor Paolo Tronville – fornisce una base solida di partenza per prossime ricerche e sviluppi nell'ambito della filtrazione delle particelle disperse in aria, contribuendo così a garantire ambienti esterni ed interni più salubri”.