Czujniki CO2, którym niestraszna wilgoć
Połowa ryb na naszej planecie pochodzi z farm rybnych. Europa jest ważnym graczem w tym wysoce konkurencyjnym przemyśle. Przyszłość akwakultury jest potencjalnie zagrożona przez emisje gazów cieplarnianych związane ze zmianami klimatycznymi. Nie wiadomo jednak w jaki sposób ryby zareagują na wzrost poziomu dwutlenku węgla (CO2) rozpuszczonego w oceanach i jeziorach. Celem projektu o nazwie „Opracowywanie opto-chemicznych czujników dwutlenku węgla dla zastosowań w akwakulturze i oceanografii” ('Development of an opto-chemical carbon dioxide sensor for aquaculture and oceanography applications' - Optoco2fish) było zbadanie potencjalnego wpływu zwiększonych stężeń CO2 na zdrowie ryb. Środki finansowe zapewnione przez UE posłużyły także do opracowania czujnika umożliwiającego precyzyjną detekcję CO2 rozpuszczonego w wodzie morskiej. Różne gatunki ryb, powszechnie hodowane w warunkach akwakultury, poddano działaniu podwyższonych poziomów CO2, czyli narażono na zjawisko zwane hiperkapnią. Krótkie narażenie na działanie CO2 wywoływało co prawda niewielkie skutki, jednak dłuższa ekspozycja skutkowała znacznym upośledzeniem ryb, a często ich śmiercią. W związku z powyższym rozpoczęto kampanię pomiarową. Celem kampanii było zrozumienie różnić pomiędzy stężeniami rozpuszczonego CO2 wynikających z różnych rodzajów akwakultur (np. klatki, zbiorniki oraz systemy przepływowe) oraz z różnych gatunków ryb. Udało się określić kombinacje wysokiego ryzyka. W zakresie projektowania czujnika CO2 'on-line', zdolnego do pracy w słonej wodzie, uczestnicy projektu Optoco2fish skupili się na czułych membranach. Przeprowadzono eksperymenty, w których wykorzystano różne rodzaje barwników, macierzy polimerowych oraz powłok ochronnych. Wybrano najbardziej obiecujące materiały, w celu sprawdzenia ich w warunkach terenowych. Zanim powyższe czujniki staną się realnym rozwiązaniem, pozwalającym hodowcom ryb monitorować w sposób ciągły stężenie CO2, należy jeszcze stawić czoła wyzwaniom związanym z produkcją i kalibracją. Czujniki tego typu mogą być również przydatne dla oceanografów, gdyż pozwolą badać wpływ zmian klimatycznych na oceany kuli ziemskiej.
