La presenza dell'amianto nelle aree urbane, legata al suo largo utilizzo nel passato in manufatti sia civili che industriali, rappresenta una seria problematica per la salute umana, soprattutto in relazione ai rischi legati alla dispersione delle fibre di tale minerale nell'ambiente, causato dal degrado delle strutture.
Obiettivo del lavoro è quello di applicare tecniche di HyperSpectral Imaging (HSI) per un'identificazione speditiva delle fibre di amianto all'interno di matrici complesse di diversa origine, natura e provenienza, con particolare riferimento agli edifici civili e/o industriali in opera e dismessi tenendo conto anche del contesto territoriale in cui sono inseriti.
Il vantaggio di tale approccio risiede nella possibilità di procedere al riconoscimento e alla classificazione delle fibre senza effettuare alcun prelievo e preparazione del campione, così come necessario per l'utilizzo delle tecniche fino ad oggi utilizzate quali: Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, polarized light microscopy (PLM) and scanning electron microscopy (SEM).
La tecnica di HSI presenta inoltre la caratteristica di poter essere applicata direttamente "in situ", semplificando così le procedure, esponendo a minori rischi l'operatore, evitando la manipolazione e il trasporto di materiali pericolosi, ma soprattutto consentendo l'esecuzione, a parità di tempo e di costi, di un maggior numero di rilevazioni.
I risultati conseguibili dall'approccio proposto, basato sul rilievo degli attributi iperspettrali di campioni di diversa origine, natura e composizione, e sull'elaborazione delle informazioni spettrali mediante tecniche di tipo chemiometrico, consentiranno di poter individuare, riconoscere e classificare le fibre di amianto all'interno delle diverse matrici, permettendo altresì di definire e quantizzare gli attributi tessiturali di tale tipologia di materiali al fine di operarne correttamente la bonifica e il successivo trattamento.
La ricerca proposta è del tutto innovativa poiché non esistono studi precedenti sull'applicazione dell'hyperspectral imaging (HSI) per il rilevamento della presenza di amianto in matrici di diversa natura e caratteristiche costituenti manufatti ad uso civile e/o industriale.
Data l'esperienza maturata dai proponenti nello sviluppo, messa a punto e implementazione di metodologie di controllo basate su HSI in diversi settori di ricerca, compreso quello dell'identificazione, del riconoscimento e della caratterizzazione di materiali naturali e/o di materiali/prodotti di scarto, le potenzialità di realizzare un avanzamento delle conoscenze relativamente alla problematica dell'individuazione e della successiva identificazione di minerali di amianto in materiali e/o manufatti direttamente "in situ", senza operare alcun prelievo degli stessi, sono notevoli e di grande interesse, dato l'impatto che la presenza di fibre di amianto ha sulla salute umana.
Tale argomento è infatti oggetto di notevole interesse da parte della comunità scientifica internazionale, come testimoniato dai numerosi studi pubblicati negli ultimi anni relativamente all'utilizzo di tecniche di remote sensing al fine di operare mappature del territorio finalizzate all'identificazione della presenza di amianto. Tali tecniche non consentono comunque di operare nel dettaglio ed il ricorso al prelievo fisico dei campioni ed alla loro successiva analisi in laboratorio (i.e. FT-IR, spettroscopia Raman, PML, SEM, TEM, ecc.) rappresenta ancora l'unico metodo certo per procedere ad una corretta caratterizzazione. Tali tecniche analitiche sono tuttavia, come già ricordato, estremamente "time consuming".
La messa a punto di procedure in grado di correlare le informazioni acquisite attraverso analisi HSI (400-2500 nm) condotte sia "in situ", che a scala di laboratorio ha come ricadute applicative primarie: i) una più accurata e ampia validazione delle informazioni acquisite a larga scala (i.e. telerilevamento) e ii) la possibilità di sviluppare logiche di "mappatura tematica" (i.e. aree o zone nelle quali possano essere presenti materiali contenenti amianto) più precise sia in termini topologici (i.e. distribuzione spaziale di materiali contenenti amianto), che di materiali presenti (i.e. tipologie di materiali contenenti amianto).
Altra ricaduta applicativa importante del progetto proposto è quella che le procedure di analisi HSI (400-2500 nm) sviluppate a scala di laboratorio per il riconoscimento e la caratterizzazione di materiali contenenti amianto possono essere utilizzate, previa implementazione su dispositivi mobili, per operare direttamente "in situ". Anche in questo caso la risposta analitica pressoché immediata, l'elevata mobilità del dispositivo e i costi di analisi praticamente nulli consentono di effettuare un numero di analisi molto più elevato e in tempi molto più brevi. In questo modo si ha il vantaggio di una più ampia collezione di informazioni e di una conseguente più accurata e dettagliata caratterizzazione di aree interessate dalla possibile presenza di materiali contenenti amianto e/o di materiali nei quali è sospetta la presenza di amianto. Inoltre un'analisi speditiva preliminare "in situ" può contribuire significativamente a ottimizzare le successive fasi di indagine. Per l'intrinseca proprietà delle procedure HSI (400-2500 nm) di essere "human knowledge based independent", esse possono significativamente contribuire a diminuire i costi del personale eventualmente impiegato in campo per l'esecuzione dei campionamenti e/o delle indagini speditive preliminari di tipo classico.
L'innovatività della ricerca proposta è sintetizzabile nei seguenti punti:
1) Introduzione di metodiche innovative di caratterizzazione chimico-fisica di materiali contenenti amianto basate su HSI. Attraverso le tecniche proposte non sarà necessaria nessuna preparazione del materiale, la procedura quindi, una volta messa a punto, risulterà non invasiva e non distruttiva e soprattutto di facile applicazione e di basso costo e potrà essere applicata sia a scala di laboratorio che "in situ".
2) Possibilità di operare una più accurata e dettagliata caratterizzazione delle aree interessate dalla presenza di materiali contenenti e/o a sospetto contenuto di amianto.
3) Definizione di azioni di intervento finalizzate alla riduzione del rischio all'esposizione relativamente a fenomeni di diffusione di fibre aerodisperse di amianto a seguito del loro rilascio da parte di matrici di manufatti alterate e/o non correttamente identificate.