Μια νέα τεχνολογία αισθητήρων έχουν σχεδιαστεί για να αξιολογούν την ποιότητα του νερού που ρέει μέσω των λεκανών απορροής ποταμών, ειδικά κατά τις κρίσιμες περιόδους πλήρωσης των δεξαμενών το φθινόπωρο και τον χειμώνα. Με την χρήση τους θα αξιολογείται η θολότητα και με μια σειρά δεικτών, όπως το διαλυμένο οξυγόνο, το pH, θα μετριέται η αγωγιμότητα γλυκού και αλμυρού νερού, η θολότητα, τα νιτρώδη, τα νιτρικά, η αμμωνία, το αμμώνιο, το κάλιο, η ροή Doppler, το βάθος (πίεση) και η δέσμη ανιχνευτών.
Πώς λειτουργούν οι ανιχνευτές;
Το σύστημα επιπλέει στην επιφάνεια του νερού και τροφοδοτείται από ηλιακή ενέργεια. Είναι σχεδιασμένοι να είναι μη επεμβατικοί. Με κάθε λεκάνη απορροής να παρουσιάζει μοναδικές συμπεριφορές, το σύστημα υποστηρίζει μια προσαρμοσμένη, βασισμένη σε δεδομένα προσέγγιση για τη διαχείριση των κινδύνων ακατέργαστου νερού.
Οι έξυπνοι αισθητήρες συλλέγουν δεδομένα τα οποία τροφοδοτούνται σε τακτά χρονικά διαστήματα σε μια διαδικτυακή πλατφόρμα συνδεσιμότητας λεκάνης απορροής. Οι ειδοποιήσεις κατωφλίου βοηθούν στην ενεργοποίηση εσωτερικών αξιολογήσεων και απαντήσεων ανάλογα με τις απαιτήσεις του τελικού χρήστη.
Ένας εξατομικευμένος πίνακας ελέγχου επιτρέπει στους χρήστες να συγκρίνουν παραμέτρους και να συλλέγουν πληροφορίες από πολλαπλές τοποθεσίες για να αξιολογήσουν διαφορετικά σημεία κατά μήκος της ροής ενός ποταμού ή σε μια λεκάνη απορροής.
Η πλατφόρμα
Ο Nick Thompson, συνιδρυτής της WATR, δήλωσε: «Η πλατφόρμα WATR έχει κατασκευαστεί για ευελιξία και ανθεκτικότητα – ικανή να μεταδίδει δεδομένα από σχεδόν οπουδήποτε στον κόσμο χρησιμοποιώντας GSM, LoRa ή δορυφορική επικοινωνία. Οι ειδοποιήσεις κατωφλίου μπορούν να ρυθμιστούν έτσι ώστε τυχόν παραβιάσεις των παραμέτρων ποιότητας του νερού να επισημαίνονται αμέσως. Εάν απαιτείται, η συχνότητα των μετρήσεων μπορεί επίσης να αυξηθεί εξ αποστάσεως μέσω του πίνακα ελέγχου WATR, παρέχοντας στους χρήστες ανταπόκριση σε πραγματικό χρόνο χωρίς να χρειάζεται φυσική πρόσβαση στις συσκευές».
Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα της πλατφόρμας WATR είναι ότι είναι εντελώς ανεξάρτητη από αισθητήρες, όπως εξήγησε ο Thompson: «Αυτό σημαίνει ότι δεν είμαστε συνδεδεμένοι με κανέναν κατασκευαστή. Μπορούμε να ενσωματώσουμε τους πιο κατάλληλους αισθητήρες για το συγκεκριμένο περιβάλλον και εφαρμογή».
Ανιχνευτές με βάση το νερό σε όλο τον κόσμο
Αισθητήρες αναπτύσσονται όλο και περισσότερο σε ποτάμια και άλλα υδάτινα σώματα για την αξιολόγηση της ποιότητας του νερού και την ανίχνευση ρύπων.
Το Πανεπιστήμιο της Πόλης του Δουβλίνου εξασφάλισε 1,5 εκατομμύριο ευρώ από το Θαλάσσιο Ινστιτούτο για να προωθήσει την ανάπτυξη της πλατφόρμας ανίχνευσης MariBiome, η οποία χρησιμοποιεί μη παρεμβατικές δοκιμές eDNA για να προσδιορίσει την μεταβαλλόμενη υγεία των θαλάσσιων οικοσυστημάτων της Ιρλανδίας.
Το MariBiome είναι ένα αρθρωτό σύστημα που περιέχει αισθητήρες που μπορούν: να συλλαμβάνουν και να φιλτράρουν το DNA για τον προσδιορισμό της βιοποικιλότητας· να ανιχνεύουν φυτοφάρμακα, φαρμακευτικά προϊόντα και άλλους ρύπους που προκαλούν ανησυχία· και να συλλαμβάνουν και να ανιχνεύουν μικροπλαστικά.
Έργο παρακολούθησης της ΕΕ
Μια διεπιστημονική ομάδα Ευρωπαίων ερευνητών ξεκίνησε το έργο IBAIA. Το έργο στοχεύει στην ανάπτυξη μονάδων που περιέχουν τέσσερις αισθητήρες βασισμένους σε συμπληρωματικές φωτονικές και ηλεκτροχημικές τεχνολογίες για τη βελτίωση της παρακολούθησης της ποιότητας του νερού και την ανάπτυξη αντιμέτρων κατά της ρύπανσης.
Οι τέσσερις μονάδες θα περιλαμβάνουν φωτονικούς αισθητήρες στο ορατό και εγγύς υπέρυθρο για την ανίχνευση μικροπλαστικών και τη μέτρηση της αλατότητας, και στο μέσο υπέρυθρο για την ανίχνευση οργανικών χημικών ουσιών. Θα διαθέτουν επίσης ηλεκτροχημικούς αισθητήρες για την ανίχνευση θρεπτικών αλάτων και βαρέων μετάλλων. Επιπλέον, θα διαθέτει επίσης έναν χημικό μετατροπέα, καθώς και έναν οπτικό αισθητήρα για την ανίχνευση φυσικοχημικών παραμέτρων.
Τεχνητή Νοημοσύνη και έξυπνοι αισθητήρες που ανιχνεύουν άνθηση φυκών
Η Welsh Water χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό Τεχνητής Νοημοσύνης και έξυπνων αισθητήρων για να μεταμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο παρακολουθεί και ανιχνεύει άνθηση φυκών στις δεξαμενές της. Οι μη παρεμβατικοί αισθητήρες στέλνουν δεδομένα για απομακρυσμένη ανάλυση που βασίζεται στην Τεχνητή Νοημοσύνη και μπορεί να ανιχνεύσει άνθηση φυκών, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη σύγκριση δεδομένων ποιότητας νερού με ιστορικά σύνολα δεδομένων για τη βελτίωση των μοντέλων πρόβλεψης.
Η WATR ξεκίνησε αρχικά να δοκιμάζει τα συστήματα παρακολούθησης λεκάνης απορροής σε πραγματικό χρόνο με την εταιρεία κοινής ωφέλειας Anglian Water του Ηνωμένου Βασιλείου το 2020. Οι αισθητήρες αναπτύχθηκαν στη λεκάνη απορροής του ποταμού Gipping, η οποία τροφοδοτεί τη δεξαμενή νερού Alton, σε μια από τις πιο ξηρές περιοχές του Ηνωμένου Βασιλείου.
Το έργο επεκτάθηκε για να παρακολουθεί τον ποταμούς Colne και τους Northern and Western Salary Brooks, οι οποίοι τροφοδοτούν τη δεξαμενή Ardleigh, παρέχοντας συνεχή δεδομένα σε πραγματικό χρόνο σχετικά με τη θολότητα (διαύγεια νερού), έναν βασικό δείκτη της κίνησης ιζημάτων και ρύπων κατά τη διάρκεια βροχοπτώσεων.
Οι πληροφορίες που αποκτήθηκαν από τους αισθητήρες επιτρέπουν στην Anglian Water να λαμβάνει πιο τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με το πότε θα μειώσει ή θα επαναλάβει την άντληση νερού, συμβάλλοντας στην προστασία των τοπικών έργων επεξεργασίας και στη βελτιστοποίηση του όγκου των δεξαμενών. Τα δεδομένα έχουν επίσης αποκαλύψει οδήγησαν σε σαφή σύνδεση μεταξύ των αιχμών θολότητας και των επακόλουθων αυξήσεων των επιπέδων νιτρικών και φυτοφαρμάκων, ιδιαίτερα στον ποταμό Colne και τον ποταμό Gipping, όταν έντονες βροχοπτώσεις ακολουθούν παρατεταμένες περιόδους ξηρασίας.
www.worldenergynews.gr
