Il monitoraggio continuo degli odori può essere condizionato dalle variazioni ambientali e dall’invecchiamento dei sensori. Una ricerca del 2026 sperimenta nuove strategie di elaborazione dei dati per rendere gli e-nose più stabili nel tempo
I nasi elettronici promettono di cambiare il modo in cui vengono monitorate le emissioni odorigene attorno a impianti industriali, depuratori e siti di trattamento dei rifiuti. Possono lavorare in continuo, raccogliere grandi quantità di dati e riconoscere determinate impronte olfattive. Ma c’è un problema: un sensore che funziona bene oggi deve continuare a fornire dati affidabili anche dopo settimane o mesi di esposizione alle condizioni ambientali reali.
Umidità, temperatura e progressivo cambiamento della risposta dei sensori possono infatti modificare le prestazioni di un naso elettronico.
È proprio su questo punto che interviene un nuovo studio pubblicato nel 2026 sul Journal of Environmental Management, dedicato al monitoraggio continuativo degli odori attraverso electronic nose installati al perimetro di impianti di trattamento dei rifiuti.
La ricerca affronta due dei principali ostacoli all’utilizzo prolungato di questi strumenti: l’effetto dell’umidità e il cosiddetto sensor drift, cioè la deriva dei sensori nel tempo.
Perché un naso elettronico può cambiare risposta
Un naso elettronico non “annusa” come una persona.
Il sistema utilizza una serie di sensori che reagiscono alle sostanze presenti nell’aria. L’insieme delle risposte genera una sorta di impronta digitale dell’odore, successivamente interpretata attraverso algoritmi e modelli di classificazione.
Il problema è che questa risposta non dipende esclusivamente dalle sostanze odorigene che si vogliono individuare.
Le condizioni ambientali, e in particolare l’umidità, possono influenzare il comportamento dei sensori. A questo si aggiunge il loro progressivo invecchiamento.
È il fenomeno conosciuto come sensor drift: a parità di stimolo, nel corso del tempo il sensore può produrre una risposta leggermente differente.
Una variazione che rischia di diventare particolarmente importante quando un electronic nose viene installato all’esterno e deve funzionare in maniera continuativa.
Dal laboratorio al monitoraggio sul campo
Ed è proprio qui che si gioca una delle partite più importanti per questa tecnologia.
Un dispositivo utilizzato in laboratorio opera in condizioni relativamente controllate. Un sistema collocato al confine di un impianto industriale deve invece affrontare pioggia, caldo, freddo, variazioni dell’umidità e cambiamenti delle caratteristiche dell’aria.
E deve farlo per periodi prolungati.
La ricerca pubblicata sul Journal of Environmental Management ha quindi analizzato differenti strategie di pre-processing dei segnali, cioè tecniche che intervengono sui dati raccolti dai sensori prima della loro successiva elaborazione e classificazione.
L’obiettivo è ridurre l’influenza delle variazioni ambientali e della deriva, aumentando la stabilità del sistema durante il monitoraggio di lungo periodo.
Il problema dell’umidità
L’umidità rappresenta una delle variabili più delicate.
Molti sensori utilizzati nei nasi elettronici possono essere sensibili alla presenza di acqua nell’aria. Una variazione dell’umidità relativa può quindi modificare il segnale prodotto anche quando la composizione delle sostanze odorigene non è cambiata nello stesso modo.
In un ambiente esterno questo rappresenta un problema evidente.
Nel corso di una giornata l’umidità può infatti cambiare sensibilmente, così come può variare tra una giornata estiva e una invernale o in presenza di precipitazioni.
Un sistema destinato al monitoraggio ambientale degli odori deve quindi riuscire a distinguere, per quanto possibile, le variazioni legate alle sostanze che vuole riconoscere da quelle provocate dalle condizioni atmosferiche.
Cos’è il sensor drift
C’è poi la deriva.
Con il passare del tempo la risposta di un sensore può modificarsi per effetto dell’invecchiamento, dell’esposizione alle sostanze chimiche e delle condizioni nelle quali viene utilizzato.
Il risultato è che il modello costruito inizialmente per riconoscere una determinata impronta può progressivamente perdere efficacia.
In termini molto semplici, il “naso” rischia di cambiare il proprio modo di sentire.
Per un utilizzo occasionale il problema può essere gestibile. Diventa molto più rilevante quando l’obiettivo è creare reti di sensori che lavorano 24 ore su 24 per mesi o anni attorno a impianti potenzialmente interessati da emissioni odorigene.
Perché interessa gli impianti industriali
Il monitoraggio continuativo rappresenta uno dei principali vantaggi potenziali dei nasi elettronici.
L’olfattometria dinamica rimane un metodo di riferimento per determinare la concentrazione di odore di un campione, ma richiede campionamento, analisi e l’impiego di un panel di esaminatori selezionati.
Un electronic nose può invece essere installato direttamente sul territorio e produrre una serie continua di segnali.
In prospettiva, reti di questi dispositivi possono aiutare a individuare quando si verifica un determinato evento odorigeno, seguirne l’andamento e mettere i dati in relazione con vento e altre condizioni meteorologiche.
Questo può risultare particolarmente interessante attorno a impianti di trattamento dei rifiuti, compostaggi, depuratori, impianti a biogas e altre attività caratterizzate da potenziali emissioni odorigene.
Naso elettronico e olfattometria non sono la stessa cosa
È però importante evitare un equivoco.
Il naso elettronico non deve essere considerato automaticamente un sostituto dell’olfattometria dinamica.
Si tratta di strumenti differenti, che possono rispondere a esigenze differenti.
L’olfattometria permette di determinare la concentrazione di odore attraverso la risposta di un panel umano, mentre l’e-nose utilizza sensori e modelli matematici per riconoscere e classificare pattern associati alle sostanze presenti nell’aria.
Proprio per questo, una delle prospettive più interessanti è l’integrazione di più strumenti: olfattometria, analisi chimiche, nasi elettronici, dati meteorologici e modelli di dispersione.
La sfida ora è l’affidabilità nel tempo
La ricerca sui nasi elettronici si sta quindi spostando sempre più dal semplice “riconoscere un odore” alla capacità di farlo in maniera stabile e ripetibile nelle condizioni operative reali.
Ed è un passaggio decisivo.
Perché un sensore destinato all’industria e al monitoraggio ambientale non deve soltanto dimostrare di funzionare durante un test. Deve riuscire a produrre informazioni utilizzabili anche dopo mesi di funzionamento continuo, nonostante variazioni climatiche, contaminanti e invecchiamento.
Gli studi sulle tecniche di compensazione dell’umidità e del sensor drift vanno esattamente in questa direzione: trasformare il naso elettronico da tecnologia promettente a strumento sempre più robusto per il monitoraggio degli odori sul campo.
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