Sieć czujników zmniejszająca ryzyko zanieczyszczenia wody wodociągowej
Według Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) 38 % wód w UE w dużym stopniu podlega negatywnemu wpływowi zanieczyszczeń rolniczych. Oczywiście w większości regionów Europy wdrożono rozwiązania, które mają zapobiegać skażeniu wody wodociągowej: rolnicy mają obowiązek prowadzenia rejestru użycia pestycydów, a w newralgicznych lokalizacjach regularnie pobiera się próbki. Ale co, jeśli do zanieczyszczenia doszłoby między badaniami próbek? Gorzka prawda jest taka, że w 2021 roku wciąż dochodzi do zatruć wodą pitną, a kwota powiązanych kosztów społecznych to około 220 mln EUR rocznie. „Naszym zdaniem rozwiązaniem jest narzędzie, które umożliwia nieprzerwane próbkowanie dzięki gęstej sieci czujników”, stwierdza Lars Krangnes, dyrektor ds. technicznych w firmie Cautus Geo i koordynator projektu CoPs (Continuous hazardous water Pollutants sensing in the environment). „Dzięki takiej sieci będzie można zmierzyć poziom zanieczyszczenia, rozpoznać substancje obecne w wodzie, zlokalizować ich źródło, określić kierunek ich przemieszczania się i sprawdzić, czy jest to powtarzający się problem. To najlepszy sposób na ograniczenie zanieczyszczeń i zapobieganie masowym zatruciom”. Trzech partnerów projektu CoPs z powodzeniem przygotowało takie rozwiązanie dzięki połączeniu ich wiedzy fachowej w zakresie nowatorskich czujników elektrochemicznych, miniaturowych komponentów elektronicznych oraz sprzętu i oprogramowania do geomonitoringu. Opracowany system śledzi charakterystyczne sygnatury związków chemicznych zawartych w pestycydach i nawozach: zapisuje takie sygnały w kontrolowanych warunkach, a potem bada ich warianty w środowisku roboczym. „Czujniki stanowią rdzeń systemu. Zaprojektowano je z myślą o konkretnych środkach chemicznych i są one w stanie rozpoznawać takie substancje w ciągu kilku sekund lub minut. System wyposażono też w nowy rodzaj rejestratora danych, który steruje czujnikami i ich zasilaniem, a także przesyła informacje do chmury, gdzie są one przetwarzane w celu uzyskania wyników. W oparciu o najnowocześniejszą technologię IoT stworzyliśmy wszechstronne, inteligentne i łatwe w obsłudze rozwiązanie”, wyjaśnia Krangnes. System jest także przyjazny dla środowiska: w przeciwieństwie do innych produktów dostępnych na rynku nie wymaga on użycia odczynników chemicznych, w związku z czym nie generuje odpadów.
Wprowadzenie do sprzedaży w 2022 roku?
Ponieważ system już działa, partnerzy projektu skupili się na jego optymalizacji. W szczególności chcą wydłużyć okres eksploatacji czujnika, tak aby przyszli klienci mogli korzystać z systemu przy minimalnych nakładach na jego konserwację. „Pracujemy nad prototypem trzeciej generacji i planujemy przeprowadzenie testów terenowych w lecie 2021 roku. Po ich zakończeniu będziemy przez sześć miesięcy gromadzić opinie użytkowników i przygotowywać się do wejścia na rynek”, mówi Krangnes. System CoPs był kompleksowo testowany w warunkach laboratoryjnych w celu weryfikacji wyników i zapewnienia możliwie najlepszego działania. „To niezwykle istotny proces. Na przykład część rozwiązania CoPs pracuje w zanurzeniu i zawiera bardzo czułe elementy elektroniczne i czujnikowe. Drobna nieszczelność mogłaby doprowadzić do uszkodzenia systemu. Aby temu zapobiec, musimy przetestować system w ciśnieniach wyższych niż nominalne i sprawdzić, czy jego konstrukcja wytrzyma ekstremalne warunki, nie przysparzając klientom ewentualnych problemów”, podsumowuje Krangnes. Prace te zostały zakończone, a zespół zamierza rozpocząć wdrożenia prototypowych wersji beta systemu, by przeprowadzić wielkoskalowe testy w odpowiednich środowiskach.
Słowa kluczowe
CoPs, czujniki, woda wodociągowa, zanieczyszczenie, monitorowanie, chmura
