A Fülöp-szigetek egy szigetcsoportból álló nemzet hosszú tengerparttal és bőséges vízi erőforrásokkal. Az akvakultúra (különösen a garnélarák és a tilápia tenyésztése) létfontosságú gazdasági pillér az ország számára. A nagy sűrűségű gazdálkodás azonban a víz szén-dioxid (CO₂) koncentrációjának növekedéséhez vezet, amely elsősorban a tenyésztett élőlények légzéséből és a szerves anyagok bomlásából ered.
A túlzottan magas CO₂-szint közvetlen veszélyt jelent:
- Víz savasodása: A CO₂ vízben oldva szénsavat képez, csökkenti a pH-értéket és befolyásolja a vízi élővilág fiziológiai funkcióit. Ez különösen káros a kagylók és rákfélék (például a garnélarák) meszesedési folyamatára, ami a héj gyenge növekedéséhez vezet.
- Toxicitás: A magas CO₂ koncentráció narkotikus és mérgező a halakra, károsítja légzőrendszerüket és növeli a betegségekre való fogékonyságot.
- Stresszreakció: Még az akut toxicitási szint alatt is, a magas CO₂-szintnek való hosszú távú kitettség stresszt okoz a tenyésztett fajoknál, ami a növekedés visszamaradásához és a takarmányértékesítés hatékonyságának csökkenéséhez vezet.
Míg a hagyományos pH-monitorozás közvetve képes tükrözni a savasság változásait, nem képes megkülönböztetni a savasság forrását (legyen az CO₂ vagy más szerves savak). Ezért a szén-dioxid parciális nyomásának (pCO₂) közvetlen, valós idejű monitorozása a vízben kulcsfontosságúvá válik.
Hipotetikus eset: Egy garnélarák-farm Pangasinanban, Luzonban
Projekt neve: IoT-alapú intelligens vízminőség-gazdálkodási projekt
Helyszín: Egy közepes méretű garnélarák-farm Pangasinan tartományban, Luzon szigetén.
Műszaki megoldás:
A gazdaság egy „dolgok internetén” (IoT) alapuló monitorozó rendszert vezetett be, amely vízminőségi CO₂ gázérzékelőkkel van integrálva. A rendszer főbb elemei a következők voltak:
- In situ merülő CO₂-érzékelő: Nem diszperzív infravörös (NDIR) technológiát alkalmaz. Ez az érzékelő nagy pontosságot és hosszú távú stabilitást kínál, lehetővé téve az oldott CO₂ gáz parciális nyomásának közvetlen mérését.
- Többparaméteres vízminőségi szonda: Egyidejűleg méri a kulcsfontosságú paramétereket, mint például a pH-értéket, az oldott oxigént (DO), a hőmérsékletet és a sótartalmat.
- Adatrögzítő és átviteli modul: Az érzékelőadatok valós időben továbbítódnak egy felhőplatformra vezeték nélküli hálózaton (pl. 4G/5G vagy LoRaWAN) keresztül.
- Központi vezérlő és riasztórendszer: A gazdálkodók valós idejű adatokat és korábbi trendeket tekinthetnek meg számítógépen vagy mobilalkalmazásban. A rendszer biztonsági küszöbértékekkel van programozva a CO₂-koncentrációra vonatkozóan; automatikus riasztás (SMS vagy alkalmazásértesítés) aktiválódik, ha a szint meghaladja a határértéket.
Jelentkezési folyamat és érték:
- Valós idejű monitorozás: A gazdálkodók a nap 24 órájában, a hét minden napján monitorozhatják az egyes tavak CO₂-szintjét, így nem kell manuálisan, időszakosan vízmintavételre és laboratóriumi elemzésre hagyatkozniuk.
- Pontos döntéshozatal:
- Amikor a rendszer jelzi az emelkedő CO₂-szintet, a gazdák távolról vagy automatikusan aktiválhatják a levegőztetőket. Az oldott oxigén mennyiségének növelése nemcsak a biológiai igényeket elégíti ki, hanem elősegíti a szerves anyagok lebontását az aerob baktériumok által, csökkentve a CO₂-termelést a forrásnál.
- Az adatok pH-értékkel és hőmérséklettel való összefüggése lehetővé teszi a víz általános állapotának és a CO₂ toxikus hatásainak pontosabb felmérését.
- Továbbfejlesztett előnyök:
- Kockázatcsökkentés: Hatékonyan megakadályozza a CO₂ felhalmozódása által okozott nagymértékű betegségkitöréseket vagy halálozási eseményeket a garnélarák-állományokban.
- Megnövekedett hozam: Az optimális vízminőség fenntartása gyorsabb növekedési ütemhez és jobb takarmányozási hatékonysághoz vezet, ami végső soron növeli a termelést és a gazdasági megtérülést.
- Költségmegtakarítás: Csökkenti a felesleges vízcserét (víz- és energiamegtakarítás) és a gyógyszerfelhasználást, lehetővé téve egy környezetbarátabb és fenntarthatóbb gazdálkodási modellt.
Egyéb lehetséges alkalmazási területek (a Fülöp-szigeteki kontextusban)
- Talajvíz- és ivóvízbiztonság: A Fülöp-szigetek számos területe a talajvízre támaszkodik. A talajvízben található CO₂ monitorozása segít felmérni a geológiai tevékenység (pl. vulkanizmus) hatását a vízminőségre, és meghatározza annak korrozív hatását, ami jelentős a csővezetékek védelme szempontjából.
- Környezetkutatás és klímaváltozás monitorozása: A Fülöp-szigeteki vizek fontos szén-dioxid-megkötők. A kutatóintézetek nagy pontosságú CO₂-érzékelőket telepíthetnek kulcsfontosságú tengeri területeken (pl. korallzátony-régiókban), hogy tanulmányozzák az óceán CO₂-abszorpcióját és az ebből eredő óceáni savasodást, adatokat szolgáltatva a sérülékeny ökoszisztémák, például a korallzátonyok védelméhez.
- Szennyvízkezelés: A városi szennyvíztisztító telepeken a biológiai folyamatok során a CO₂-kibocsátás monitorozása segíthet optimalizálni a kezelés hatékonyságát és kiszámítani a szénlábnyomot.
Kihívások és jövőbeli kilátások
- Kihívások:
- Költség: A nagy pontosságú helyszíni érzékelők továbbra is viszonylag drágák, ami jelentős kezdeti beruházást jelent a kisgazdálkodók számára.
- Karbantartás: Az érzékelők rendszeres kalibrálást és tisztítást igényelnek (a bioszennyeződés megelőzése érdekében), ami bizonyos szintű műszaki ismereteket igényel a felhasználóktól.
- Infrastruktúra: A stabil áramellátás és a hálózati lefedettség problémás lehet a távoli szigeteken.
- Kilátások:
- Ahogy a szenzortechnológia fejlődik és az árak csökkennek, alkalmazása a Fülöp-szigeteken egyre szélesebb körben fog elterjedni.
- A mesterséges intelligenciával (MI) való integráció lehetővé teszi a rendszerek számára nemcsak a figyelmeztetést, hanem a gépi tanulás révén a vízminőségi trendek előrejelzését is, megnyitva az utat a teljesen automatizált levegőztetés és etetés előtt – elmozdulva a valódi „intelligens akvakultúra” felé.
- A kormány és az iparági szövetségek ezt a technológiát kulcsfontosságú eszközként népszerűsíthetik a Fülöp-szigeteki akvakultúra-ágazat nemzetközi versenyképességének és fenntarthatóságának fokozása érdekében.
Következtetés
Bár nehéz lehet megtalálni egy „Esettanulmány a CO₂-érzékelő alkalmazásáról az XX vállalatnál a Fülöp-szigeteken” című dokumentumot, az biztos, hogy a vízminőségi CO₂-érzékelők jelentős és sürgős alkalmazási potenciállal rendelkeznek a Fülöp-szigeteken, különösen az alapvető fontosságú akvakultúra-iparban. Ez a hagyományos tapasztalatalapú gazdálkodásról az adatvezérelt, precíziós gazdálkodásra való szükséges elmozdulást jelenti, ami elengedhetetlen az ország élelmezésbiztonságának és gazdasági stabilitásának biztosításához.
Különféle megoldásokat is tudunk nyújtani a következőkre
1. Kézi mérőműszer többparaméteres vízminőséghez
2. Úszóbója-rendszer a többparaméteres vízminőséghez
3. Automatikus tisztítókefe többparaméteres vízérzékelőhöz
4. Teljes szerver- és szoftveres vezeték nélküli modulkészlet, támogatja az RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN szabványokat
További vízérzékelőkért információ,
kérjük, vegye fel a kapcsolatot a Honde Technology Co., LTD.-vel.
Email: info@hondetech.com
Cég weboldala:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Közzététel ideje: 2025. szeptember 26.