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UNIONE EUROPEA
30.11.2020 - 16:250

Una tecnologia laser per proteggere dai fulmini le strutture sensibili

Un progetto dell’UE intende impiegare un parafulmine laser per controllare i punti colpiti dai fulmini

I fulmini sono causa di numerose morti ogni anno e provocano anche interruzioni di corrente, incendi boschivi e danni strutturali. Quando poi colpiscono infrastrutture importanti o luoghi sensibili, come ad esempio gli aeroporti, possono causare danni da milioni di euro. Per proteggerci da tali rischi, l’Unione Europea ha finanziato un progetto chiamato LLR (Laser Lighnting Rod) allo scopo di trovare soluzioni tecnologicamente avanzate ed efficaci per controllare i fulmini.
«I sistemi di protezione odierni contro i fulmini sono ancora basati sul parafulmine sviluppato da Benjamin Franklin più o meno 300 anni fa», ha affermato Aurélien Houard, ricercatore presso l’Ecole Polytechnique in Francia e coordinatore del progetto LLR. «L’obbiettivo del nostro progetto è aggiornare questo concetto impiegando un laser di elevata potenza».
Il progetto si basa sempre sul meccanismo del parafulmine, cioè incanalare e guidare la potenza distruttiva dei fulmini lontano dagli obiettivi sensibili, ma in questo caso verrebbe utilizzata una tecnologia all’avanguardia basata su un nuovo tipo di laser con un fascio caratterizzato da un’elevata potenza che fungerà da percorso preferenziale per il fulmine.
Questa sorta di parafulmine laser, una volta installato ad esempio presso un aeroporto, è concepito per operare congiuntamente a un sistema radar di allarme preventivo. «In seguito allo sviluppo di condizioni temporalesche, il laser verrebbe puntato verso la nuvola per allontanare il fulmine dall’aeromobile durante le fasi di decollo, atterraggio e rullaggio, nonché nel corso delle operazioni terrestri», ha spiegato Houard. «In effetti, così facendo si creerebbe un corridoio sicuro circondato, oltre che protetto, dai laser».
Il progetto adopera una serie di tecnologie davvero innovative, come il CPA (Chirped Pulse Amplification), ovvero l’amplificazione a impulsi cinguettati, una tecnica che serve ad amplificare un impulso laser estremamente breve e per cui nel 2018 è stato assegnato il premio Nobel per la fisica. Per realizzare i brevi impulsi laser all’elevata frequenza di ripetizione di 1.000 impulsi per secondo, è stata impiegata un’avanzata tecnologia di amplificazione sviluppata dalla Trumpf, un’azienda tedesca che produce macchinari industriali.
Il dispositivo utilizza numerosi diodi di emissione, la cui energia viene poi concentrata attraverso l’uso di un particolare disco di cristallo molto sottile e raffreddato ad acqua, che permette un incremento nella potenza del laser ultracorto pari a un ordine di grandezza. Inoltre, il progetto ha sviluppato un innovativo sistema per la previsione dell’attività dei fulmini che va dai 10 ai 30 minuti in un raggio di 30 chilometri, grazie all’impiego di una combinazione di intelligenza artificiale e di dati standard raccolti dalle stazioni meteorologiche.
Il team di LLR sta attualmente collaudando il laser a Parigi con l’obiettivo di convalidare il concetto che consente di guidare un fulmine a terra in modo sicuro proiettando un fascio a lungo raggio nell’atmosfera. La dimostrazione finale si terrà invece nel 2021 sul monte Säntis, in Svizzera, su cui è situata una torre di proprietà della Swisscom che viene colpita dai fulmini più di 100 volte l’anno.
Se il test dovesse andare bene, il sistema potrebbe arrivare sul mercato entro pochi anni.


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