Filipiny to kraj archipelagowy o długiej linii brzegowej i bogatych zasobach wodnych. Akwakultura (zwłaszcza krewetek i tilapii) stanowi istotny filar gospodarki kraju. Jednak hodowla o dużej gęstości prowadzi do wzrostu stężenia dwutlenku węgla (CO₂) w wodzie, pochodzącego głównie z oddychania organizmów hodowlanych i rozkładu materii organicznej.
Nadmiernie wysoki poziom CO₂ stanowi bezpośrednie zagrożenie:
- Zakwaszenie wody: CO₂ rozpuszcza się w wodzie, tworząc kwas węglowy, który obniża pH i wpływa na funkcje fizjologiczne organizmów wodnych. Jest to szczególnie szkodliwe dla procesu wapnienia skorupiaków i mięczaków (takich jak krewetki), prowadząc do zahamowania wzrostu muszli.
- Toksyczność: Wysokie stężenie CO₂ działa narkotycznie i toksycznie na ryby, uszkadzając ich układ oddechowy i zwiększając podatność na choroby.
- Reakcja na stres: Nawet poniżej ostrego poziomu toksyczności, długotrwała ekspozycja na podwyższone stężenie CO₂ wywołuje stres u gatunków hodowlanych, czego efektem są zahamowanie wzrostu i zmniejszona efektywność wykorzystania paszy.
Chociaż tradycyjny monitoring pH może pośrednio odzwierciedlać zmiany kwasowości, nie pozwala on na rozróżnienie źródła kwasowości (czy pochodzi ona od CO₂, czy od innych kwasów organicznych). Dlatego kluczowe staje się bezpośrednie monitorowanie ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla (pCO₂) w wodzie w czasie rzeczywistym.
Przypadek hipotetyczny: farma krewetek w Pangasinan, Luzon
Nazwa projektu: Projekt inteligentnego zarządzania jakością wody oparty na IoT
Lokalizacja: Średniej wielkości farma krewetek w prowincji Pangasinan na wyspie Luzon.
Rozwiązanie techniczne:
Gospodarstwo wdrożyło system monitorowania Internetu Rzeczy (IoT) zintegrowany z czujnikami CO₂ do pomiaru jakości wody. Główne komponenty obejmowały:
- Zanurzalny czujnik CO₂ in-situ: Wykorzystujący technologię niedyspersyjnej podczerwieni (NDIR). Czujnik ten oferuje wysoką dokładność i długoterminową stabilność, umożliwiając bezpośredni pomiar ciśnienia parcjalnego rozpuszczonego CO₂.
- Sonda do pomiaru jakości wody wieloparametrowej: Jednoczesny pomiar kluczowych parametrów, takich jak pH, rozpuszczony tlen (DO), temperatura i zasolenie.
- Moduł rejestratora danych i transmisji: Dane z czujników są przesyłane w czasie rzeczywistym do platformy w chmurze za pośrednictwem sieci bezprzewodowej (np. 4G/5G lub LoRaWAN).
- Centralny system sterowania i alarmowania: Rolnicy mogą przeglądać dane w czasie rzeczywistym i trendy historyczne na komputerze lub w aplikacji mobilnej. System jest zaprogramowany z progami bezpieczeństwa dla stężenia CO₂; automatyczny alarm (powiadomienie SMS lub aplikacja) uruchamia się, gdy poziom przekroczy dopuszczalny limit.
Proces składania wniosków i jego wartość:
- Monitorowanie w czasie rzeczywistym: Rolnicy mogą monitorować poziom CO₂ w każdym stawie 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, rezygnując z ręcznego, okresowego pobierania próbek wody i analiz laboratoryjnych.
- Precyzyjne podejmowanie decyzji:
- Gdy system ostrzega o wzroście poziomu CO₂, rolnicy mogą zdalnie lub automatycznie aktywować napowietrzacze. Zwiększenie ilości rozpuszczonego tlenu nie tylko zaspokaja zapotrzebowanie biologiczne, ale także wspomaga rozkład materii organicznej przez bakterie tlenowe, zmniejszając produkcję CO₂ u źródła.
- Korelacja danych z pH i temperaturą pozwala na dokładniejszą ocenę ogólnego stanu wody i toksycznego wpływu CO₂.
- Ulepszone korzyści:
- Redukcja ryzyka: Skutecznie zapobiega wybuchom chorób na dużą skalę lub zgonom wśród populacji krewetek wywołanym przez akumulację CO₂.
- Zwiększone plony: Utrzymanie optymalnej jakości wody skutkuje szybszym tempem wzrostu i lepszą efektywnością paszy, co ostatecznie zwiększa produkcję i korzyści ekonomiczne.
- Oszczędności: Zmniejsza niepotrzebną wymianę wody (oszczędność wody i energii) oraz zużycie leków, co pozwala na prowadzenie bardziej przyjaznego dla środowiska i zrównoważonego modelu rolnictwa.
Inne potencjalne obszary zastosowań (w kontekście filipińskim)
- Bezpieczeństwo wód gruntowych i wody pitnej: Wiele obszarów na Filipinach korzysta z wód gruntowych. Monitorowanie stężenia CO₂ w wodach gruntowych pomaga ocenić wpływ aktywności geologicznej (np. wulkanizmu) na jakość wody i określić jej korozyjność, co ma istotne znaczenie dla ochrony rurociągów.
- Badania środowiskowe i monitoring zmian klimatu: Wody filipińskie są ważnymi pochłaniaczami dwutlenku węgla. Instytucje badawcze mogą wdrażać precyzyjne czujniki CO₂ w kluczowych obszarach morskich (np. w regionach raf koralowych), aby badać absorpcję CO₂ przez oceany i wynikające z niej zakwaszenie oceanów, dostarczając danych do ochrony delikatnych ekosystemów, takich jak rafy koralowe.
- Oczyszczanie ścieków: Monitorowanie emisji CO₂ w miejskich oczyszczalniach ścieków podczas procesów biologicznych może pomóc w optymalizacji wydajności oczyszczania i obliczeniu śladu węglowego.
Wyzwania i perspektywy na przyszłość
- Wyzwania:
- Koszt: Wysokoprecyzyjne czujniki in-situ są nadal stosunkowo drogie, co oznacza znaczną początkową inwestycję dla drobnych rolników.
- Konserwacja: Czujniki wymagają regularnej kalibracji i czyszczenia (aby zapobiec zanieczyszczeniu biologicznemu), co wymaga od użytkowników pewnych umiejętności technicznych.
- Infrastruktura: Stabilne dostawy prądu i zasięg sieci mogą być problematyczne w odległych obszarach wyspiarskich.
- Perspektywy:
- W miarę rozwoju technologii czujników i spadku kosztów, ich zastosowanie na Filipinach stanie się powszechniejsze.
- Integracja ze sztuczną inteligencją (AI) umożliwi systemom nie tylko ostrzeganie, ale także przewidywanie trendów jakości wody za pomocą uczenia maszynowego, torując drogę do całkowicie zautomatyzowanego napowietrzania i karmienia — zmierzając w kierunku prawdziwej „inteligentnej akwakultury”.
- Rząd i stowarzyszenia branżowe mogą promować tę technologię jako kluczowe narzędzie służące zwiększeniu międzynarodowej konkurencyjności i zrównoważonego rozwoju filipińskiego sektora akwakultury.
Wniosek
Chociaż znalezienie konkretnego dokumentu zatytułowanego „Studium przypadku zastosowania czujnika CO₂ przez firmę XX na Filipinach” może być trudne, nie ulega wątpliwości, że czujniki CO₂ do pomiaru jakości wody mają znaczący i pilny potencjał zastosowania na Filipinach, szczególnie w kluczowym dla tego kraju sektorze akwakultury. Stanowi to niezbędne przejście od tradycyjnego rolnictwa opartego na doświadczeniu do precyzyjnego zarządzania opartego na danych, co jest niezbędne dla zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego i stabilności gospodarczej kraju.
Możemy również zapewnić różnorodne rozwiązania dla
1. Przenośny miernik do pomiaru jakości wody wieloparametrowej
2. System boi pływających do pomiaru jakości wody o wielu parametrach
3. Automatyczna szczotka czyszcząca do wieloparametrowego czujnika wody
4. Kompletny zestaw serwerów i oprogramowania modułu bezprzewodowego, obsługuje RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Więcej czujników wody informacja,
prosimy o kontakt z Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Strona internetowa firmy:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Czas publikacji: 26.09.2025