Bu drone,-ulaşılması zor-su yollarındaki nitrat konsantrasyonlarını ölçmek için tasarlanmış küçük bir laboratuvar taşıyor. Kredi bilgileri: Nathan Jared
Peki ya su ya da toprak örneğini laboratuvara götürmek yerine laboratuvarı örnek almaya götürebilseydiniz? Bir araştırmacı ekibinin rapor ettiği şey buACS SensörleriBunu, bir drone-sistemi üzerinde-yeni bir nitrat izleme "laboratuarı- ile gerçekleştirdik. Drone, dik hendekler veya bataklık ovalar gibi-ulaşılması zor- alanlarda kolay, gerçek-zamanlı su örneklemesi ve analizi yapılmasına olanak tanır.
En son bilim{0}}teknoloji haberleri güncellemeleri için bültenimize abone olun.
Teknoloji, çiftçilerin gübre kullanımını optimize etmesine ve aşırı nitrat akışından kaynaklanan su yolu kirliliğini önlemesine yardımcı olabilir.
Nitrat izleme neden önemlidir?
Azot-içeren gübre, modern tarımın önemli bir bileşenidir, ancak çoğu, su drenaj sistemleri yoluyla tarlalardan uzaklaştırılmaktadır.
Bu kalan nitrojenin büyük bir kısmı nitrata dönüşür; bu da su yollarında alg çoğalmasına ve-düşük oksijenli "ölü bölgelere" neden olabilir veya içme suyunu kirletebilir. Bununla birlikte, tarımsal akışın büyük bir kısmı uzak tarım arazilerinde veya çamurlu hendeklerde olduğundan nitrat konsantrasyonlarını izlemek her zaman kolay değildir ve örneklerin işlenmek üzere bir laboratuvara gönderilmesi gerekir. Dolayısıyla araştırmacılar bunu uzaktan-kontrollü cihazlarla yapmanın yollarını geliştiriyorlar.
Drone'daki-laboratuvar-nasıl-çalışır?
Jonathan Claussen ve meslektaşları, besin kirliliğini izlemeye yönelik, mevcut seçeneklerden daha ucuz ve daha verimli-bir drone-üzerinde- böyle bir laboratuvar yapmak istediler.
Araştırmacılar, nitrat konsantrasyonlarını hızlı ve kolay bir şekilde ölçmek için özel bir pompa,{0}düşük{0}}maliyetli elektrokimyasal nitrat sensörleri ve potansiyometrik bir cihaz tasarladılar. Daha sonra ekipmanı piyasada satılan bir drone'a monte ettiler. Drone'un altındaki uzun bir tüp, suyu mini-laboratuvara çekiyordu ve burada yaklaşık yedi dakika içinde havada-analiz ediliyordu.
Drone, daha sonra okumak ve analiz etmek için tüm sonuçları yerleşik bir hafıza kartına kaydetti ve inişten önce birden fazla örneği işleyebildi.
Performans ve gelecekteki uygulamalar
Testlerde, araştırmacıların sensör sistemi milyonda 2,5 parçaya (ppm) kadar düşük nitrat konsantrasyonları tespit etti ve tipik bir laboratuvar-tabanlı elektrokimyasal nitrat tespit sistemi kadar %95 oranında doğruydu.
Iowa'daki bir tarım sahasındaki bir drenaj hendeğinde, bir drone{0}}üzerindeki laboratuvar-ortalama nitrat konsantrasyonunu 5,39 ppm buldu; bu, bölgede yapılan önceki ölçümlerle tutarlıdır ve ABD Çevre Koruma Ajansı tarafından belirlenen içme suyu için maksimum 10 ppm seviyesinin altındadır.
Ekip, yeni sisteminin nitrat kirliliğini izlemeyi eskisinden daha kolay hale getirdiğini ve su yollarındaki bakteri veya pestisit kirliliğinin izlenmesi gibi tarımda gelecekteki drone-laboratuar uygulamaları için temel oluşturduğunu açıklıyor.
Yazarlar bu çalışmayla ilgili bir ABD patenti başvurusunda bulundular.
Daha fazla bilgi:Laboratuvar-üzerinde-bir-Drone: Tarımsal Su Havzalarında Nitratın Gerçek-Zamanlı Elektrokimyasal Algılaması,ACS Sensörleri(2025). DOI: 10.1021/acssensors.5c02620
Amerikan Kimya Derneği tarafından sağlanmıştır
