Combattere gli incendi boschivi in modo più efficiente dal cielo
Che si tratti del Canada, della California o del Mediterraneo, gli incendi boschivi sono sempre più frequenti e, soprattutto, più gravi in tutto il mondo. Calore, siccità e vento trasformano spesso gli incendi in inferni, soprattutto in estate. La crisi climatica sta aggravando il problema. I ricercatori del Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics, dell'Ernst-Mach-Institut, dell'EMI e della start-up Caurus Technologies GmbH stanno rispondendo alla crescente minaccia globale: insieme, stanno sviluppando un metodo di spegnimento innovativo che può essere utilizzato per combattere in modo più efficiente gli incendi su larga scala dal cielo.
Il cambiamento climatico sta alterando la qualità degli incendi boschivi. Diventano più caldi e si diffondono più velocemente. Solo in Canada, nel 2023 brucerà un'area di circa 185.000 km.2 - Si tratta di una superficie leggermente superiore a quella della Grecia e della Svizzera messe insieme. Anche in Germania la stagione degli incendi boschivi inizia sempre più presto: in regioni aride come il Brandeburgo, i primi ettari di foresta sono andati a fuoco già il 1° marzo di quest'anno. I ricercatori del Fraunhofer EMI, in stretta collaborazione con il partner Caurus Technologies GmbH, vogliono dare un contributo decisivo alla lotta agli incendi boschivi dall'alto con un nuovo tipo di metodo di spegnimento. Il sistema modulare, composto da hardware e software, combina la tecnologia digitale con approcci di spegnimento innovativi e integra i metodi di spegnimento convenzionali. Il progetto è finanziato dal programma Fraunhofer Ahead.
Elevato effetto estinguente grazie alla generazione mirata della nube di aerosol d'acqua
La maggior parte dell'odierna tecnologia antincendio aerea risale agli anni '70/80. Elicotteri o aerei sorvolano ancora oggi le foreste in fiamme con secchi di acqua estinguente. Ad un'altitudine di 40-50 metri, i piloti aprono il fondo del secchio. I venti e le correnti termiche soffiano via l'acqua di spegnimento, che si diffonde su un'ampia superficie: di conseguenza, solo una piccola quantità finisce effettivamente tra le fiamme.
"Possiamo fornire ai vigili del fuoco metodi di spegnimento migliori e più sostenibili e utilizzare la quantità di acqua di spegnimento con una migliore precisione di scarica grazie al controllo digitale", afferma il dottor Dirk Schaffner, scienziato del Fraunhofer EMI di Friburgo. I partner del progetto stanno anche lavorando su un meccanismo di apertura che produce una nube di estinzione significativamente più efficiente. Ciò consente di ottenere gocce d'acqua il più possibile piccole e fini e di posizionare con precisione la nube estinguente vicino alla fonte dell'incendio. Questi fattori hanno un'influenza decisiva sul successo dell'estinzione, in quanto contribuiscono ad abbassare rapidamente la temperatura dell'incendio e a portarlo al di sotto del punto di accensione, oltre a privare il fuoco dell'ossigeno necessario su un'ampia area.
"Il meccanismo ci permette di generare una nuvola mirata di aerosol d'acqua che viene attivata ad un'altezza di alcuni metri al di sopra o all'interno delle fiamme. L'acqua non viene dispersa prima, ma trattenuta in una sacca fino a poco sopra l'incendio. Quasi il 100% del volume d'acqua finisce esattamente tra le fiamme", spiega Schaffner. La nuvola di acqua-aerosol permette di estrarre il calore dal fuoco molto rapidamente. "La velocità di trasferimento del calore con cui è possibile rimuovere l'energia da un sistema dipende dalla superficie. Più superficie offre il mezzo assorbente, più velocemente l'energia termica viene trasferita dal mezzo che brucia al mezzo assorbente. E la nube di aerosol ha una superficie elevata", spiega il ricercatore. È quindi possibile ottenere un tasso di trasferimento di calore significativamente più elevato con una nuvola di aerosol che con un blocco d'acqua.
Funziona molto bene anche lo spostamento dell'ossigeno, che indebolisce il processo di combustione. Particolare attenzione viene prestata alla compatibilità con le tattiche di spegnimento esistenti sul territorio e alla sicurezza di tutti i servizi di emergenza.
L'efficienza dell'uso dell'acqua si moltiplica
La nuova tecnologia, ovvero l'aerosolizzazione dell'acqua, viene già utilizzata oggi negli ugelli di dispersione ad alta pressione utilizzati dai vigili del fuoco a terra - i ricercatori del Fraunhofer EMI e di Caurus Technologies la stanno ora applicando per la prima volta in aria, ampliando così in modo significativo le aree di applicazione. Sulla base di studi, i partner del progetto prevedono un effetto estinguente da cinque a dieci volte superiore a quello dei sistemi attuali. "Per ogni litro d'acqua utilizzato, con il nuovo processo possiamo estinguere un incendio da cinque a dieci volte più grande", afferma Schaffner, sottolineando un vantaggio della tecnologia in considerazione delle risorse idriche sempre più scarse a livello mondiale. Anche la sicurezza dei servizi di emergenza è garantita, poiché non devono volare inutilmente vicino alla fonte dell'incendio e possono mantenere distanze di lancio maggiori.
Un altro punto a favore: il nuovo metodo di spegnimento contribuisce alla riduzione delle emissioni di CO2 perché gli incendi di vegetazione possono essere contenuti molto più rapidamente. Questo perché gli incendi boschivi sono un'immensa fonte di emissioni di CO2-emissioni: in media, 6,9 gigatonnellate di CO2-Le emissioni sono state rilasciate dagli incendi boschivi. Si tratta di più del doppio delle emissioni di tutti i 27 membri dell'Unione Europea nello stesso periodo.
I primi prototipi dell'innovativo processo di estinzione sono già stati testati con successo e i partner del progetto stanno attualmente lavorando a un dimostratore.
Fonte: www.fraunhofer.de
