Philly Water: i ricercatori sperimentano un nuovo modo per trovare tubi di piombo

Il governo federale richiede ai servizi idrici di identificare le linee di servizio realizzate con piombo tossico. I ricercatori di Philadelphia stanno cercando di trovare un modo più semplice.

Utilizzando sensori per registrare le onde sonore, gli ingegneri Drexel John DeVitis (a sinistra) e KIM Iqbal (a destra) possono determinare se le linee del servizio idrico che conducono alle case di Osage Avenue a Filadelfia sono fatte di piombo senza dover scavare. (Kimberly Paynter/PERCHÉ)

John DeVitis è accovacciato sul marciapiede davanti a una casa a schiera a West Philadelphia, con in mano un piccolo martello di metallo.

Usa il martello per colpire la parte superiore di un'asta di metallo che sporge verticalmente da un foro nel cemento.

Sottoterra, l'asta tocca un tubo metallico noto come linea di servizio che trasporta l'acqua dalla conduttura idrica sotto la strada fino alla casa.

Ad ogni colpo del martello, le vibrazioni viaggiano lungo la linea di servizio sotterranea. I sensori posizionati sulla strada sopra li rilevano.

"Inviamo onde di stress lungo il tubo, che poi si propagano attraverso il terreno e fino ai sensori", ha affermato DeVitis. "L'idea è quella di [capire] il tipo di materiale del tubo."

DeVitis fa parte di un team di ricercatori della Drexel University che sta testando una tecnica che potrebbe aiutare i servizi idrici in tutto il paese a conformarsi al requisito EPA di inventariare le linee di servizio principali, senza scavarle tutte.

"Il piombo è molto dannoso per la salute, soprattutto per i bambini piccoli", ha affermato KIM Iqbal, uno studente di dottorato che lavora al progetto. "Stiamo cercando di trovare... la via più breve per trovarlo."

L'esperimento del laboratorio Drexel si basa sull'idea che le onde viaggiano in modo diverso – ad esempio, più veloci o più lente – attraverso diversi tipi di metallo.

"Se faccio rimbalzare un martello sull'acciaio, sentirai un ping, un ping ad altissima frequenza", ha detto DeVitis. "Se faccio la stessa cosa per dirigere, suonerà più noioso e basso."

I sensori in superficie rilevano queste vibrazioni. Quindi i ricercatori analizzano questi dati per identificare la firma unica associata a ciascun tipo di metallo.

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La sfida è che le vibrazioni viaggiano attraverso il suolo e possono colpire le radici degli alberi, le rocce o altri ostacoli nel loro percorso verso i sensori, ha affermato Ivan Bartoli, professore di ingegneria civile alla Drexel che guida il progetto.

L'esperimento è concepito come un test alla cieca, ha detto Bartoli. Le linee di servizio su cui il suo team raccoglie dati sono realizzate con materiali già conosciuti dai servizi idrici. La squadra di Bartoli indovina il materiale in base alle vibrazioni, quindi lo confronta con i registri dei servizi pubblici.

Il laboratorio ha iniziato a testare la tecnica su alcuni tubi di American Water a Camden, nel New Jersey, nel 2018, ha detto Bartoli. Ora la ricerca fa parte di un progetto della Water Research Foundation per trovare i metodi migliori per determinare il materiale della linea di servizio. La partnership ha consentito al team di effettuare ricerche sulle linee di servizio in città tra cui Pittsburgh, Cincinnati e Washington, DC

I ricercatori di Drexel devono ancora convalidare i propri dati e mettere a punto il processo che stanno sviluppando, prima che possa essere implementato su larga scala.

"L'idea è di rendere questo... un gioco da ragazzi", ha detto DeVitis. “Nell'ordine di 100 dollari o qualcosa del genere, per così dire, un test di piombo che puoi fare semplicemente dal tuo rubinetto di casa. Stiamo cercando di portarlo alle masse”.

Se la tecnica del team Drexel funziona, potrebbe essere molto richiesta.

I servizi idrici di tutto il Paese devono fare un inventario iniziale delle linee di servizio e dei materiali di cui sono costituite entro ottobre 2024, secondo la normativa su piombo e rame dell'EPA.

"Abbiamo circa 500.000 linee di servizio, quindi è uno sforzo piuttosto grande", ha affermato Adam Hendricks, che gestisce il gruppo di ricerca applicata del Philadelphia Water Department.