Enhancing Water Safety in Decentralized Water Reuse Systems with Low-Cost Prussian Blue Amperometric Sensors for Free Chlorine Monitoring

Questa tesi di laurea magistrale tratta la fabbricazione e il test di un sensore di cloro libero a basso costo. L'obiettivo è fornire una soluzione per sensori a basso costo per il monitoraggio della qualità dell'acqua in sistemi decentralizzati di trattamento e riutilizzo dell'acqua. Questi sistemi rappresentano una soluzione interessante per un approvvigionamento idrico affidabile e sicuro nelle regioni prive di infrastrutture idriche centralizzate. Tuttavia, il costo considerevole associato al monitoraggio remoto della qualità dell'acqua, imposto dalla piccola scala del sistema, impedisce la diffusione di questi sistemi. Questa tesi si presenta come una raccolta di due articoli scientifici. Il primo: "Enhancing Water Safety in Decentralized Water Reuse Systems with Low-Cost Prussian Blue Amperometric Sensors for Free Chlorine Monitoring" è stato pubblicato nell'agosto 2023 su "IEEE Sensors Letters" e descrive l'ottimizzazione del processo di produzione mediante elettrodeposizione del blu di Prussia su elettrodi di carbonio serigrafati (ECS). Il sensore è stato testato in acque grigie trattate (cioè l'acqua di lavandini, lavatrici e docce che viene trattata in alcuni sistemi decentralizzati di riutilizzo dell'acqua) in condizioni controllate di laboratorio. La sensibilità, la linearità e la ripetibilità sono state misurate e ottimizzate. Il secondo lavoro: “Testing Low-Cost Prussian Blue Amperometric Sensors for Free Chlorine Monitoring in Decentralised Water Reuse Systems”, sarà inviato a “Water Science & Technology” nell'ultimo trimestre del 2023. Qui viene presentata una prima versione, che sarà rivista prima della pubblicazione. In questo lavoro, il sensore fabbricato viene testato per diversi giorni per verificare la sensibilità, la stabilità, l'affidabilità, la ripetibilità e la linearità a lungo termine in un sistema reale di riutilizzo dell'acqua con acque grigie e acque reflue urbane. Viene valutata la rilevanza degli elettrodi attivati con blue di Prussia nel contesto del trattamento e del riutilizzo delle acque. Inoltre, sono stati aggiunti alcuni elementi teorici per aiutare i lettori a comprendere il contesto dei due articoli presentati.