TEHNOLOGIILE MODERNE SI PROTECTIA MEDIULUI PARTITURI PENTRU PROTECTIA MEDIULUI, SCRISE PENTRU SISTEME DE IT
Data: 16-30 noiembrie 2007
Tehnologia trebuie sa ne ajute in lupta cu pericolele din mediul inconjurator, cum ar fi incendiile sau inundatiile. Totusi, incompatibilitatea sistemelor IT face ca actiunea concertata a publicului si a agentiilor private sa fie extrem de dificila in astfel de situatii. Remarcabile cercetari la nivel european vor face ca sistemele IT sa cante aceeasi melodie – in sfarsit interoperabilitatea va deveni o realitate.
*
Dezastrele naturale sau umane nu cunosc granite. Incendiile forestiere, inundatiile, poluarea raspandesc nenorocirile fara sa le pese de limitele proprietatilor sau de controlul pasapoartelor.
In contrast izbitor, „granitele” trasate de oameni, cum ar fi diferentele culturale sau structurile organizatorice, zadarnicesc frecvent eforturile noastre de management al riscurilor. In particular, sistemele IT incompatibile fac extrem de dificila colaborarea efectiva pentru agentiile guvernamentale, autoritati locale sau parteneri comerciali. Incapabile sa schimbe informatii, ele se limiteaza la ce pot realiza fiecare in parte.
José Esteban, manager de operatii la Atos Origin din Spania, exemplifica aceasta problema: „Traficul naval din Golful German din Marea Nordului, de exemplu, poate duce la riscul de poluare marina pe tarmurile daneze, germane sau olandeze, dar informatiile referitoare la ariile sensibile sau speciile marine, conditiile meteorologice si metodele optime de lupta impotriva diferitilor poluanti sunt fragmentate si disponibile la agentii diferite. Autoritatile din toate cele trei state membre ale UE ar castiga daca ele ar putea sa-si schimbe datele in mod reciproc si daca ar actiona impreuna“. El sugereaza ca interoperabilitatea sistemelor lor IT va contribui la realizarea unei imagini mai complete si mai integrate a intregii regiuni marine.
Autoritatile guvernamentale de reglementare si diferitele organizatii de cercetare, educationale sau de consultanta sunt primele care vor aprecia Orhestra– o arhitectura IT care defineste felul in care diferite sisteme IT pot interactiona. „Nu poti cere ca fiecare sa-si arunce la gunoi sistemul propriu si sa investeasca resurse imense intr-o structura IT comuna“, explica dl Esteban, care este si coordonatorul acestui proiect finantat de Comunitatea Europeana. „Orhestra permite tuturor acestor sisteme sa interopereze necesitand o investitie minima“.
Modelul de referinta pentru arhitectura Orhestra (RM-OA) este prezentat intr-un document de 188 de pagini. In el se gasesc o colectie de „module“ (servicii) functionale si felul in care ele trebuie „conectate“ pentru a crea aplicatii de management al riscului, de exemplu accesarea unei harti si urmarirea traseului unui incendiu forestier.
Dl Esteban descrie proiectul ca fiind un sistem de sisteme: „Ceea ce specifica Orhestra reprezinta un set de servicii IT independent de orice hardware, software sau sistem de operare. Orhestra nu se limiteaza la un anumit fel de tehnologie sau sistem. In acest moment tehnologia care permite interoperabilitatea intre diferite sisteme este reprezentata de serviciile web. Dar daca peste 10 ani acestea se schimba, arhitectura Orhestra va ramane valida. Ea poate fi aplicata oricarei tehnologii IT.“
Orhestra este construit in jurul standardelor stabilite de organizatiile internationale de standardizare, Consortiul World Wide Web (W3C) si de Consortiul Geospatial Deschis (OGC). La randul sau, si el contribuie la stabilirea standardelor: modelul de referinta a fost inaintat la OGC, unde in prezent reprezinta un document supus discutiei. Dl Esteban spera ca el sa fie acceptat ca un exemplu de cea mai buna practica de interoperabilitate in sectorul de management al riscului in cursul anului 2007. Mai multe proiecte europene (printre care „Senzori peste tot – SANY“ sau „Sistem de avertizare timpurie – DEWS”) au urmat deja modelul Orhestra.
Sectorul de management al riscului avea nevoie de ceva de tipul sistemului Orhestra de multi ani si dl Esteban crede ca multe organizatii de management al riscului vor aplica aceasta arhitectura. Acest interes de care se bucura Orhestra a permis proiectului sa desfasoare patru proiecte pilot cheie in acest domeniu.
In paralel cu proiectul pilot din Golful German, doua alte proiecte se ocupa de incendii forestiere si, respectiv, de inundatii. In bazinul raului Tordera din Catalunia, Spania, Orhestra ajuta agentia regionala de management al apelor sa colaboreze cu Institutul Cartografic din Catalunia si cu Centrul de Cercetari pentru Probleme de Mediu pentru a evalua impreuna riscurile de incendiu si controlul inundatiilor. In trecut aceste organizatii nu puteau sa schimbe date in mod eficient pentru a analiza legatura dintre incendii si inundatii – si riscurile aferente – in cadrul bazinului mentionat. Aplicarea arhitecturii Orhestra, care poate fi extinsa cu usurinta la alte agentii (cum ar fi protectia civila sau dezvoltarea teritoriala sau urbana) le va permite o mai buna intelegere si management ale riscurilor combinate datorate acestor fenomene si deci si elaborarea unor planuri mai adecvate pentru protectia numeroaselor zone populate localizate in acest bazin. Riscurile cauzate de incendiile forestiere si de inundatii sunt analizate la un nivel paneuropean de Joint Research Centre (JRC) al Comisiei Europene. S-au colectat date dintr-un mare numar de surse din diferite state membre, fiecare folosind standarde, proiectii, scari si tip de informatii diferite. Chiar datele care provin de la diferite birouri regionale si de la agentii inrudite pot sa difere in mod semnificativ. Orhestra ofera servicii pentru a aduce datele intr-o structura comuna. Aceasta reprezinta, evident, un act premergator compararii lor si este primul pas spre armonizare si analiza in vederea sprijinirii unei anumite politici.
Un alt proiect pilot se refera la colaborarea transfrontaliera intre Franta si Italia. Ministerele transporturilor din cele doua tari, autoritati regionale si companii de transport utilizeaza modelul Orhestra pentru a investiga impactul inchiderii drumurilor (cauzate de conditii de mediu sau de circumstante create de om) in regiunile de granita. In trecut, barierele lingvistice si datele incompatibile faceau o astfel de colaborare aproape imposibila. Dar Orhestra permite unui grup de organizatii diverse sa raspunda unor intrebari foarte practice: ce implicatii are asupra traficului din Franta inchiderea unui drum in Italia? Care sunt cele mai bune variante ocolitoare in Italia atunci cand este inundat un anumit drum dincolo de granita, in Franta?
„Scopul Orhestrei a fost de a permite diverselor organizatii sa schimbe mai usor informatii dar, de asemenea, sa faca anumite lucruri care nu se puteau face mai inainte. Cred ca testele arata ca proiectul isi atinge scopul“, spune dl Esteban.
„Astfel de schimburi intaresc structurile de colaborare existente si vor incuraja si alte colaborari transnationale. Managementul riscurilor trebuie mult imbunatatit in intreaga Europa“, mai precizeaza dl Esteban.
Dupa CORDIS FOCUS RTD Results Supplement, nr. 65, septembrie 2007
NANOTEHNOLOGIA SI MEDIUL INCONJURATOR: FRUMOASA SAU BESTIA?
S-a scris mult despre potentialul nanotehnologiei de a revolutiona modul nostru de viata, cele mai importante modificari fiind prevazute a avea loc in domeniile materialelor, al supravegherii si al ingrijirii sanatatii. Discutiile referitoare la efectele secundare ale actiunilor la scara nano ar putea face ca observatorul neavizat sa creada ca mediul va avea de pierdut in aceasta nanorevolutie. Dar cercetatorii ce investigheaza nenotehnologiile nu sunt de aceeasi parere.
*
Au fost trase numeroase semnale de alarma in legatura cu efectele necunoscute ale nanoparticulelor asupra sanatatii oamenilor precum si asupra mediului inconjurator si multi au fost aceia care au cerut ca cercetarile nanotehnologice sa fie insotite de studii de ecotoxicologie. Posibilele pericole sunt legate de:
•?potentialul de dispersie si expunere;
•?posibilitatea crescuta de reactivitate chimica;
•?particule ce pot actiona ca transportor rapid si pe distante mari al substantelor contaminante;
•?dificultatea recuperarii materialului la sfarsitul vietii sale.
Cercetatorii ce lucreaza in domeniul relativ necunoscut al nanotehnologiei mediului sustin insa ca lucrul la scara nano nu trebuie sa fie in dauna mediului. Studiile au aratat ca nanotehnologiile pot fi utilizate nu numai pentru monitorizarea si prevenirea poluarii, dar chiar pentru eliminarea poluantilor ce au patruns deja in mediu.
Avand in vedere atentia acordata de factorii de decizie felului in care pot fi reduse emisiile si in care poate fi potejat mediul, lipsa discutiilor asupra felului cum pot ajuta nanotehnologiile reprezinta o surprinzatoare omisiune.
Recunoscand potentialul tehnolgiilor mediului, Comisia Europeana a publicat un plan specific pentru acest domeniu in 2004, in care se recunoaste ca nanotehnologiile au rol important. De asemenea, Comisia a finantat cateva proiecte din acest domeniu in cadrul FP6.
Conform dr. David Rickerby de la Institute for Environment and Sustainabiliy (IES) ce apartine de Joint Research Centre (JRC) al Comisiei, tari precum Japonia si Statele Unite au depasit Europa in domeniul nanotehnologiilor. „In Japonia s-a recunoscut ca in nanotehnolgii pot fi gasite solutii la foarte diferite probleme. Ei au mai realizat ca in acest domeniu exista o piata enorma, care la randul ei impulsioneaza noi cercetari“, a declarat dr. Rickerby pentru CORDIS News.
„Domeniul este usor subfinantat in Europa: in Europa am avut tendinta sa ne concentram asupra aplicatiilor in domeniul sanatatii si ale riscului asociat cu nanoparticulele. Aceasta nu este o decizie lipsita de intelepciune, ci inseamna doar ca nano-avantajele asupra mediului sunt subfinantate in comparatie cu SUA“. Dr. Rickerby a adaugat ca alte nano-avantaje, de exemplu aplicatiile din domeniul medicinei sau al manufacturii, au primit finantari specifice prin intermediul Platformelor Tehnologice Europene (ETS).
Au fost totusi unele realizari si in Europa. O companie din Marea Britanie incorporeaza nanoparticule in vopsele. Vopselele se autocurata si pot indeparta particule poluante din atmosfera. Ecovopseaua este realizata pentru reducerea nivelului de oxizi de azot (NOx) din atmosfera, care pot provoca smog si probleme respiratorii.
Revista New Scientist a publicat in 2004 felul in care lucreaza aceasta vopsea: „Baza vopselei o constituie polisiloxanul, un polimer pe baza de siliciu. In el sunt introduse nanoparticule de bioxid de titan si carbonat de calciu, cu diametrul de 30 nm. Baza de polisiloxan este suficient de poroasa pentru a permite NOx sa difuzeze in interiorul sau si sa adere la particulele de bioxid de titan. Particulele absorb radiatia ultravioleta din lumina solara si folosesc aceasta energie pentru a transforma NOx in acid azotic.
Acidul este fie spalat de apa de ploaie, fie neutralizat de particulele de carbonat de calciu.
Dr. Rickerby crede ca dezvoltarea procedeelor de testare pentru produsele noi si inovative ar fi un start bun pentru o crestere a colaborarii internationale in domeniul nanotehnologiilor mediului.
Intre timp, cooperarea paneuropeana continua in trei proiecte FP6: Picada, NANOS4 si AMBIO.
Proiectul Picada (Photocathalytic innovative coverings applications for de-pollution assesment) in care este partener si JRC cauta o solutie a fenomenului de murdarire si patare a fatadelor, fenomen care a fost exacerbat in ultimele decenii de poluarea atmosferei. Murdarirea are impact asupra mediului inconjurator urban si asupra costului ciclului de viata al cladirilor. Echipa utilizeaza fotocataliza prin bioxid de titan pentru a realiza noi materiale cu proprietati depoluante si de indepartare a murdariei si care sa poata fi aplicate pe fatade.
Tot acoperirea suprafetelor reprezinta si obiectul proiectului AMBIO (Advanced nanostructural surfaces for the control of biofouling). Proiectul integrat, care are 31 de parteneri, are ca obiectiv gasirea unui material de acoperire a suprafetelor, care sa functioneze prin proprietati fizico-chimice ale nanoparticulelor, fara emiterea de biocizi care ar putea cauza mediului inconjurator.
In mod traditional, deteriorarea suprafetelor a fost tinuta sub control cu vopsele ce contineau substante toxice pentru organism. Dar noile reglementari reclama ca astfel de vopsele sa nu aiba efecte adverse asupra mediului si drept urmare sunt in curs cercetari pentru a descoperi cai mai prietenoase mediului pentru a preveni atasarea vietatilor marine de partea exterioara a navelor.
Protectia mediului cu ajutorul unui sistem de detectare a gazelor reprezinta principalul obiectiv al proiectului NANOS4 (Nano-structured solid-state gas sensors with superior performance). Echipa utilizeaza micro si nanotehnolgii avansate pentru a realiza sisteme noi de evidentiere a gazelor cu ajutorul oxizilor metalici. Senzorii vor fi realizati folosind metode nanotehnologice, cum ar fi procesul de crestere a cristalelor prin transport in faza gazoasa.
Dupa CORDIS focus Newsletter, nr. 279, iunie 2007
INFLUENTA ACTIVITATILOR UMANE ASUPRA DISTRIBUTIEI PRECIPITATIILOR
Conform unui recent studiu al unei echipe internationale de cercetatori, activitatile umane au un impact major asupra distributiei globale a precipitatiilor.
*
In decursul secolului 20, distributia globala a precipitatiilor a suferit modificari substantiale, latitudinile nordice primind o cantitate mai mare de ploaie si zapada, in timp ce alte regiuni par a fi devenit mai secetoase.
Intr-un articol publicat in revista Nature, cercetatorii explica modul in care au comparat observatiile legate de modificarile distributiei precipitatiilor la diferite latitudini cu modificarile simulate prin 14 modele climatice. Ei demonstreaza pentru prima data ca aceste modificari sunt datorate activitatilor umane.
„Aratam ca presiunile antropogenice au avut o influenta detectabila asupra modificarilor observate in cantitatile medii de precipitatii pe benzi de latitudine si ca aceste modificari nu pot fi explicate prin variabilitati interne ale climei sau prin presiuni naturale“, scriu cercetatorii respectivi.
Pentru regiunea situata intre 40 o si 70 o N – o banda ce include Canada, Europa si Rusia – doua treimi din cresterea observata a cantitatii de precipitatii poate fi atribuita activitatilor umane, scriu cercetatorii.
In acelasi timp, partea tropicala si subtropicala nordica (intre 0 0 si 30 0 N), situata imediat la nord de Ecuator, devine mai secetoasa, iar cercetatorii atribuie activitatilor umane o treime din aceasta descrestere a cantitatii de precipitatii. Regiunile situate la aceasta latitudine includ America Centrala, Mexic si Africa de Nord.
In sfarsit, aproape intreaga crestere a nivelului precipitatiilor in zona tropicala si subtropicala sudica se datoreaza factorilor antropogenici.
Conform acelorasi cercetatori, unele modificari ale distributiei precipitatiilor pot fi atribuite unor factori naturali, cum ar fi vulcanii, desi impactul acestora este mic in comparatie cu cel al activitatilor umane.
Modificarile observate, ce sunt mai mari decat cele estimate prin modelele de simulare, au afectat deja ecosistemele, agricultura si sanatatea umana in regiunile sensibile la modificarile precipitatiilor, cum ar fi Sahelul, se atentioneaza in raport.
Studiile anterioare nu au detectat aceste efecte deoarece se lua in considerare cantitatea globala de precipitatii ca un intreg, caz in care seceta din anumite regiuni ascundea cresterea cantitatii de precipitatii din alte regiuni.
DIMINUAREA CANTITATII DE CO2 DIN ATMOSFERA
Un grup de cercetatori italieni din mediul academic a studiat potentialul materialelor microporoase cunoscute sub numele de feldspatoizi de a sechestra carbonul din atmosfera.
*
Cantitatea enorma de CO2 emisa in atmosfera prin arderea combustibililor fosili ridica probleme din ce in ce mai grele referitoare la mediul inconjurator. Pentru combaterea acestor probleme, numeroase grupuri de cercetatori se preocupa de gasirea unor metode de captare si stocare permanenta a CO2. Metodele comune sunt cele care se bazeaza pe amplificarea carbonatarii mineralelor alcatuite din silicati de magneziu si recurg la injectarea CO2 fluid in stare supracritica in formatiunile geologice respective.
Recent, informatiile provenite de la un grup de cercetatori italieni sustin ca mineralele din grupa feldspatoizilor pot oferi o alternativa la stocarea CO2. Feldspatoizii sunt materiale microporoase caracterizate de existenta a numeroase canale si spatii structurale ce gazduiesc cationi si anioni. Experimente executate in situ cu transformate Fourier infrarosii de temperatura inalta (FTIR) au aratat ca diferite specii prezinta comportari termale semnificativ diferite in ceea ce priveste substantele volatile.
Mai mult, intrucat feldspatoizii sunt raspanditi in mod natural in mai multe zone din lume, ei pot reprezenta o metoda alternativa de stocare a CO2 pentru indeplinirea prevederilor din Protocolul de la Kyoto. Aceasta metoda este, de asemenea, mai ieftina si mai rapida. Grupul de cercetatori ofera know-how-ul dobandit companiilor sau centrelor de cercetare implicate in monitorizarea mediului sau in productia de noi materiale pentru controlul poluarii.
Dupa CORDIS focus RTD Results Supplement, nr 58, noiembrie 2006