Light Pollution: quali soluzioni?

La luce è fondamentale per la nostra civiltà. Ma ogni giorno ha bisogno di una notte. L'eccessiva luminosità delle nostre città danneggia il nostro ambiente, la fauna selvatica e la qualità della nostra vita. Ogni anno uccelli migratori e costieri vengono uccisi a causa della luce artificiale; nei mari, la luce non necessaria aumenta il rischio delle alghe dannose. Disturba il nostro sonno, infiltrandosi nelle nostre case, e ci toglie la vista del cielo notturno. Cosa possiamo fare per migliorare la situazione? Per tornare a ritmi più naturali ci vengono in aiuto le soluzioni di smart lighting!

Introduzione

L'illuminazione artificiale non produce necessariamente inquinamento luminoso. Le parole inquinamento luminoso indicano la luce artificiale eccessiva o indesiderata. Un'illuminazione ben progettata invia la luce solo dove è necessaria, senza disperderla. Gli esperti del settore concordano sul fatto che l'inquinamento luminoso può essere facilmente controllato progettando l'illuminazione in maniera intelligente e con misure semplici come lo spegnimento delle luci interne ed esterne quando non in uso. Tuttavia, definire e misurare l'inquinamento luminoso non è ancora così facile. Il problema che devono affrontare le autorità è duplice: identificare l'equilibrio tra illuminazione utile e inquinamento luminoso e quantificare oggettivamente l'illuminazione per vedere se questo equilibrio viene raggiunto.

Michele McColgan del Lighting Research Center del Rensselaer Polytechnic Institute di New York e colleghi hanno sviluppato la cosiddetta metrica della scatola da scarpe, che potrebbe rendere più facile quantificare e quindi regolare l'inquinamento luminoso. Il soprannome di "scatola da scarpe" si riferisce all'area rettangolare descritta dai piani verticale e orizzontale che circondano un sito. I ricercatori propongono che architetti e progettisti considerino la quantità di luce che lascia questa scatola da scarpe lungo ogni piano come un modo per caratterizzare l'impatto luminoso di un sito. Abbiamo già alcuni strumenti per la misura dell'illuminazione. Nel 2001, l'astrofilo John E. Bortle ha realizzato una scala che permette di misurare la luminosità del cielo notturno e quantifica il livello di interferenza nelle osservazioni astronomiche dell'airglow, cioè la luminescenza del cielo notturno dovuta all'atmosfera e quella, appunto, dell'inquinamento luminoso.

La scala parte dalla Classe 1, sito con eccellente buio, alla 9, cioè il cielo del centro città; in astronomia si cerca di ovviare a questi problemi con i sistemi di ottiche adattive, ma non esiste una soluzione simile per le città e le case. Esiste invece uno strumento, utilizzato in Europa per il monitoraggio dell'inquinamento luminoso ed anche dal progetto di citizen science Globe at Night, che raccoglie dati sull'inquinamento luminoso nel mondo; lo Sky Quality Meter (SQM). Ma questo strumento ha ancora problemi di riconoscimento dell'illuminazione se si passa da lampade a vapori di sodio a LED, ed utilizza una diversa scala, da classe 16, che indica le zone urbanizzate, a classe 22, minima luminanza nelle zone rurali.

Il ruolo del digitale

Spesso gli impianti esterni di notte sono troppo illuminati, lasciati accesi quando non servono e sono dannosi per l'ambiente, oltre che per il nostro portafogli. Di conseguenza, l'inquinamento luminoso è un problema globale in crescita, che può influire negativamente sul nostro ambiente e avere un impatto sulla nostra qualità della vita. Una soluzione è cominciare a progettare città smart. Una città smart è definita tale quando gli investimenti in capitale umano e sociale, le infrastrutture di comunicazione tradizionali, cioè i trasporti, e le moderne telecomunicazioni alimentano una crescita economica sostenibile ed una alta qualità della vita, con una gestione oculata delle risorse naturali, attraverso una governance partecipativa.

Purtroppo, la maggior parte delle nostre città sono caratterizzate da sorgenti luminose tradizionali; queste luci antiquate creano una illuminazione di scarsa qualità, che porta ad un maggiore inquinamento luminoso, ma anche guasti più frequenti, consumi maggiori e quindi una spesa maggiore per il contribuente. Si pensa che in tutto il mondo ci siano più di 100 milioni di punti luce, con un consumo annuo di elettricità di circa 200TWh. Nelle città di piccole dimensioni, l'illuminazione costituisce il 25% del bilancio, pari al 50% della bolletta elettrica. Grazie alle nuove tecnologie, come il big data analytics e IoT, oggi sono possibili alcune soluzioni per ovviare a questi problemi. Vediamone alcune.

Lampioni e Lampade LED

Inizialmente, la transizione dalle lampade tradizionali ai LED è stata vista come sfavorevole per la biodiversità, ed è stata anche etichettata come una delle principali minacce emergenti per gli ecosistemi urbani, perché i primi lampioni a LED disponibili in commercio emettevano principalmente luce su una gamma più ampia di lunghezze d'onda rispetto alle tecnologie esistenti e, in particolare, conteneva una proporzione maggiore di lunghezze d'onda blu, a cui molti organismi sono particolarmente sensibilizzati. Più recentemente, c'è stata una crescente accettazione del fatto che la tecnologia LED ha anche un notevole potenziale per lo sviluppo di strategie di mitigazione del light pollution, per la sua grande flessibilità.

In particolare, è stato verificato che i LED forniscono l'opportunità di regolare le emissioni di luci su spettri specifici e personalizzati, meno dannosi dal punto di vista ecologico ed adatti all'adozione di strategie di illuminazione variabili che includono periodi di oscuramento o spegnimento. I nuovi lampioni LED sono disegnati per ottenere il massimo risparmio energetico ed economico, fino al 65% rispetto ad un lampione tradizionale. Tuttavia, hanno efficienze fino a 160 lm/w. Inoltre, schermano la sorgente luminosa, prevenendo l'inquinamento luminoso; dal 20% al 50% dell'illuminazione esterna viene, infatti, dispersa nel cielo, ed è quindi poco efficiente. Una parte dell'inquinamento luminoso è inevitabile, a causa della diffusione atmosferica, ma parte è di facile soluzione, come potete vedere in Figura 1.

Figura 1: Alcuni tipi di lampioni

Queste soluzioni permettono di ridurre l'illuminazione senza compromettere la visibilità. Quindi, meno illuminato non significa meno sicuro. Anzi, tutt'altro; alti livelli di illuminazione artificiale possono plausibilmente aumentare la probabilità di crimini se si considera che i trasgressori hanno bisogno della luce per rilevare potenziali bersagli e situazioni a basso rischio. Inoltre, l'abbagliamento può creare problemi di sicurezza intorno agli edifici causando ombre molto nitide e accecando temporaneamente i passanti. Ovviamente, si tratta di una soluzione applicabile anche nel nostro piccolo a casa nostra; la cosa migliore sarebbe utilizzare colori caldi. Perché questo? Le luci blu e bianca in periodo notturno aumentano l'abbagliamento e compromettono la visione umana. [...]

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