Modulo 1: Comportamento degli aerosol e principi di misurazione (8 h)
Panoramica sulla misurazione degli aerosol. Proprietà fisiche e chimiche degli aerosol. Metodi di misurazione delle dimensioni delle particelle (metodi aerodinamici, ottici ed elettrici).
Meccanica degli aerosol. Moto di Stokes. Diffusione delle particelle. Campionamento da correnti gassose e gas calmi. Perdite lungo il trasporto.
Distribuzioni dimensionali delle particelle. Distribuzione lognormale e distribuzioni atmosferiche.
Carica degli aerosol, mobilità elettrica, distribuzione delle cariche di Boltzmann.
Fondamenti di diffusione della luce, teoria di Mie, tecniche di misurazione ottica.
Coagulazione, condensazione ed evaporazione delle particelle.
Modulo 2: Strumentazione e calibrazione (6 h)
Strumenti aerodinamici. Impattori inerziali, campionatori e strumenti a lettura diretta.
Strumenti ottici. Spettrometro, fotometro e contatore di particelle a condensazione.
Strumenti elettrici. Analizzatore di mobilità differenziale, rilevatore di carica dell'aerosol, misuratore di particelle mediante scansione della mobilità.
Sensori per il monitoraggio del PM in ambienti chiusi. Sfide e limiti della misurazione del PM in ambienti chiusi. Tipi di sensori a basso costo e ad alta precisione. Calibrazione e validazione dei sensori. Integrazione dei sensori nelle reti di monitoraggio e nelle piattaforme IoT.
Laboratorio 1 Introduzione ai sensori di PM, alla calibrazione e alla convalida dei dati.
Panoramica della configurazione e del funzionamento dei sensori. Considerazioni sulla sicurezza e buone pratiche di misurazione. Procedure di calibrazione con strumenti di riferimento. Analisi dell'accuratezza e della precisione del sensore. Gestione e pre-elaborazione dei dati grezzi.
Modulo 3: Applicazioni degli aerosol e tendenze nella ricerca (6 h)
Definizione e classificazione del PM secondo le normative ambientali. Impatto sulla qualità dell'aria interna (IAQ) e sulla salute umana. Fonti e caratteristiche del particolato in ambienti interni.
Linee guida dell'OMS, direttive europee e standard sulla qualità dell'aria interna.
Valutazione delle prestazioni della filtrazione dell'aria. Integrazione dell'efficienza di rimozione delle particelle dei dispositivi di pulizia dell'aria con la distribuzione dimensionale degli aerosol. Requisiti delle camere bianche.
Stato attuale della ricerca e casi di studio. Studi sull'esposizione al PM in vari ambienti interni (residenziali, commerciali, sanitari). Ruolo dei materiali e delle tecnologie avanzate nella riduzione del PM.
Tendenze future e innovazioni. Tecnologie emergenti di sensori per il monitoraggio della IAQ. Integrazione dei dati sul PM negli impianti di climatizzazione degli edifici e nelle case intelligenti. Lacune e opportunità di ricerca nella gestione del PM indoor.
Laboratorio 2 Esecuzione di misure di PM in ambienti interni
Mappatura della distribuzione dimensionale delle particelle e delle concentrazioni di PM. Visualizzazione dei dati in tempo reale e interpretazione di base. Analisi dei dati e reportistica. Analisi statistica dei risultati delle misurazioni. Interpretazione di tendenze e modelli.
Module 1: Aerosol behavior and measurement principles (8 h)
Aerosol measurement overview. Physical and chemical properties of aerosols. Particle size measurement methods (aerodynamic, optical, and electrical methods).
Aerosol mechanics. Stokes flow. Particle diffusion. Sampling from calm air and gas streams. Transport losses.
Particle size distributions. Lognormal distribution and atmospheric distributions.
Aerosol charging, electrical mobility, Boltzmann charge distribution.
Light scattering fundamentals, Mie theory, optical measurement techniques.
Coagulation, condensation, and evaporation of particles.
Module 2: Instrumentation and calibration (6 h)
Aerodynamic instruments. Inertial Impactors, samplers, and direct reading instruments.
Optical instruments. Spectrometer, photometer, and condensation particle counter.
Electrical instruments. Differential mobility analyzer, aerosol charge detector, scanning mobility particle sizer.
Sensors for Indoor PM Monitoring. Challenges and limitations of measuring PM in indoor settings. Types of low-cost and high-precision sensors. Calibration and validation of sensors. Integration of sensors in monitoring networks and IoT platforms.
Laboratory 1 Introduction to PM Sensors, calibration, and data validation
Overview of sensor setup and operation. Safety considerations and good measurement practices. Calibration procedures with reference instruments. Analysis of sensor accuracy and precision. Handling and preprocessing raw data.
Module 3: Aerosol applications and research trends (6 h)
Definition and classification of PM according to environmental regulations. Impact on indoor air quality (IAQ) and human health. Sources and characteristics of indoor particulate matter.
WHO guidelines, European Directives, and indoor air quality standards.
Air filtration performance assessment. Integrating the particle removal efficiency of air cleaning devices with the particle size distribution of aerosols. Cleanroom requirements.
Current research and case studies. Studies on PM exposure in various indoor environments (residential, commercial, healthcare). Role of advanced materials and technologies in PM reduction.
Future trends and innovations. Emerging sensor technologies for IAQ monitoring. Integration of PM data into building HVAC systems and smart homes. Research gaps and opportunities in indoor PM management.
Laboratory 2 Carrying out indoor PM Measurements
Mapping particle size distribution and PM concentrations. Real-time data visualization and basic interpretation. Data analysis and reporting. Statistical analysis of measurement results. Interpretation of trends and patterns.
Nessuno
None
Il corso mira a fornire una comprensione più approfondita delle proprietà e del comportamento degli aerosol. Particolare attenzione verrà data agli ambienti interni, trattando i concetti teorici, le tecniche di misurazione e di analisi. Gli studenti acquisiranno esperienza pratica con sensori e strumenti che forniscono la concentrazione e la distribuzione dimensionale delle particelle.
The course aims to provide a deeper understanding of aerosol properties and behavior. Special care will be given to indoor environments, covering theoretical concepts, measurement, and analysis techniques. The students will gain practical experience with sensors and instruments providing particle concentration and size distribution.