Pais: Brasil

Fecha: 01 de Noviembre del 2019

El sensor de última generación mide la calidad del agua sin usar productos químicos por Embrapa, Brasil

Los investigadores de la Embrapa Medio Ambiente (SP), en colaboración con la Escuela Politécnica de la Universidad de Sao Paulo ( Poli-USP ) y el Instituto Federal de Educación, Ciencia y Tecnología de Sao Paulo, el Salto del campus ( IFSP ), han desarrollado un sensor capaz de mide parámetros de calidad del agua como la clorofila, el oxígeno disuelto y la turbidez sin la necesidad de reactivos químicos, lo que lo hace más sostenible y económico. Es un equipo optoelectrónico de última generación, de bajo costo, fácil mantenimiento y pequeño tamaño, capaz de ser acoplado a drones en el futuro. Hecho a medida para los acuicultores brasileños, el dispositivo genera resultados más precisos que los obtenidos por métodos tradicionales utilizados en laboratorios para la detección analítica de compuestos químicos. La tecnología es el resultado de una de las acciones de investigación de BRS Aqua , el proyecto de acuicultura científica más grande de Brasil , con más de 50 socios públicos y 11 empresas privadas. El sistema está equipado con sondas de inmersión ópticas que miden 1 cm de longitud por 2,5 cm de diámetro y pesan aproximadamente 300 g, una fracción del tamaño de las sondas tradicionales del mercado, aproximadamente 4,5 cm (longitud) x 9.6 cm (diámetro), con un peso aproximado de 1.8 kg. El nuevo sensor viene con una pantalla de 1,15 cm (ancho) x 6,6 cm (alto) x 2,83 cm (largo). Además de la portabilidad, el equipo es fácil de operar. Los sensores optoelectrónicos presentes en la sonda pueden capturar ondas de luz de diferentes longitudes (multiespectrales) y así detectar y cuantificar la clorofila presente en el agua incluso a bajas concentraciones. Se podrían obtener resultados similares en el laboratorio con un dispositivo llamado fluorímetro, sin embargo, el mayor costo, la fragilidad del sistema óptico y las grandes dimensiones del dispositivo harían imposible su uso en áreas de acuicultura. Según el investigador de Embrapa, Luiz Eduardo Vicente , debido a que es óptico, el sensor elimina la necesidad de reactivos o productos químicos de excitación (electroquímicos). Esto lo convierte en una alternativa interesante a los sensores tradicionales, como las sondas multiparamétricas, que tienen mayores costos de adquisición y mantenimiento. "Nuestro sensor se desarrolló a partir de métodos espectroradiométricos [medición de ondas de luz] para ayudar a los acuicultores a analizar la calidad del agua de manera más económica y eficiente. En pocas palabras, utilizamos la luz y su relación con los parámetros de calidad del agua, clorofila, por ejemplo, para medir nuestra muestra, y pudimos abaratar y hacer que el proceso sea más accesible mediante el uso de microsensores optoelectrónicos mejorados ", detalla. Prototipo ya mide clorofila en agua Vicente explica que ya existe un prototipo listo, probado, validado y capaz de medir la clorofila, que es uno de los parámetros de calidad del agua más importantes para el agricultor. Además de que esta medida es un requisito del Consejo Nacional del Medio Ambiente ( Conama ) para evaluar el impacto ambiental de la actividad, es fundamental para la gestión de la piscicultura. Una gran cantidad de clorofila puede significar una mayor presencia de algas o cianobacterias, lo que puede dañar la salud de los peces y causar daños económicos a los acuicultores. Además, el aumento de algas y, en consecuencia, clorofila puede estar asociado con factores contaminantes como la presencia de aguas residuales en el agua. El investigador predice que pronto el equipo estará disponible en el mercado, con uso en diferentes plataformas de recolección. "Gracias a su tamaño y peso reducidos, estamos planeando usar el sensor en drones. Todavía estamos mejorando los métodos de recolección, pero básicamente el dron pondría el sensor en contacto con el agua en vuelo bajo durante unos segundos e iría a otro punto ", planea el científico. Actualmente, el sensor puede ser utilizado por socios y colaboradores del proyecto. Una vez completada, la tecnología estará disponible para las compañías interesadas en producirla y comercializarla. Vicente cree que el nuevo sensor será bien recibido por los agricultores, ya que los costos de las mediciones de clorofila por métodos tradicionales de destrucción química son extremadamente altos para el productor y los organismos de supervisión. Puede alcanzar más de $ 100 por muestra para un solo parámetro, como la clorofila, que restringe su uso. Conocimiento restringido a unos pocos centros de investigación. Los experimentos de validación y calibración implican nuevas técnicas, mejoras y desarrollo de equipos como los espectrorradiómetros recientemente incorporados de Embrapa Environment que funcionan con instrumentos tradicionales como espectrofotómetros y fluorómetros, disponibles en las instalaciones de laboratorio de la Compañía, lo que permite el desarrollo de nuevos sensores. "El desarrollo de sensores es una industria altamente especializada, que abarca desde el alto nivel de conocimiento fisicoquímico y espectral de objetivos hasta los principios matemáticos y electrónicos para la creación de sensores e instrumentos de medición. Este tipo de conocimiento está dominado por solo unos pocos centros de investigación en el mundo ", dice el científico de Embrapa. Los recursos financieros para este trabajo provienen del Banco Nacional de Desarrollo Económico y Social ( BNDES ), a través de su Fondo Tecnológico ( Funtec ), la Secretaría de Acuicultura y Pesca del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Abastecimiento ( SAP / Mapa ). , en asociación con el Consejo Nacional para el Desarrollo Científico y Tecnológico ( CNPq ) y la propia Embrapa. Traducido del portugués. Seguir leyendo