I bisogni di l'acquacoltura è di u monitoraghju di a qualità di l'acqua di e Filippine

E Filippine sò una nazione arcipelagica cù una longa costa è risorse acquatiche abbundanti. L'acquacoltura (in particulare di gamberi è tilapia) hè un pilastru ecunomicu vitale per u paese. Tuttavia, l'agricultura à alta densità porta à un aumentu di e concentrazioni di diossidu di carbonu (CO₂) in l'acqua, principalmente derivante da a respirazione di l'organismi d'allevamentu è da a decomposizione di a materia urganica.

I livelli eccessivamente alti di CO₂ rapprisentanu minacce dirette:

1. Acidificazione di l'acqua: U CO₂ si dissolve in acqua per furmà l'acidu carbonicu, abbassendu u pH è affettendu e funzioni fisiologiche di a vita acquatica. Questu hè particularmente dannosu per u prucessu di calcificazione di i molluschi è di i crustacei (cum'è i gamberetti), purtendu à una scarsa crescita di e conchiglie.
2. Tossicità: Alte concentrazioni di CO₂ sò narcotiche è tossiche per i pesci, dannighjendu i so sistemi respiratori è aumentendu a suscettibilità à e malatie.
3. Risposta à u stress: Ancu sottu à i livelli di tossicità acuta, l'esposizione à longu andà à un CO₂ elevatu provoca stress in e spezie d'allevamentu, risultendu in una crescita ritardata è una riduzione di l'efficienza di cunversione alimentaria.

Mentre chì u monitoraghju tradiziunale di u pH pò riflette indirettamente i cambiamenti di acidità, ùn pò micca distingue a fonte di l'acidità (ch'ella sia da CO₂ o altri acidi organici). Dunque, u monitoraghju direttu è in tempu reale di a pressione parziale di u diossidu di carbonu (pCO₂) in l'acqua diventa cruciale.

Casu ipoteticu: Una splutazione di gamberi in Pangasinan, Luzon

Nome di u prugettu: Prughjettu di Gestione Intelligente di a Qualità di l'Acqua basatu annantu à l'IoT

Locu: Un allevamentu di gamberetti di medie dimensioni in a pruvincia di Pangasinan, nant'à l'isula di Luzon.

Soluzione tecnica:
L'azienda agricola hà messu in opera un sistema di monitoraghju di l'Internet di e Cose (IoT) integratu cù sensori di gas CO₂ di a qualità di l'acqua. I cumpunenti principali includenu:

• Sensore di CO₂ sommergibile in situ: Utilizza a tecnulugia infrarossa non dispersiva (NDIR). Stu sensore offre una alta precisione è una stabilità à longu andà, chì permette a misurazione diretta di a pressione parziale di u gasu CO₂ dissoltu.
• Sonda di qualità di l'acqua multiparametru: Misura simultaneamente parametri chjave cum'è pH, ossigenu dissoltu (DO), temperatura è salinità.
• Registratore di dati è modulu di trasmissione: I dati di i sensori sò trasmessi in tempu reale à una piattaforma cloud via una rete wireless (per esempiu, 4G/5G o LoRaWAN).
• Sistema Centrale di Cuntrollu è d'Alerta: L'agricultori ponu vede i dati in tempu reale è e tendenze storiche nantu à un urdinatore o una applicazione mobile. U sistema hè prugrammatu cù limiti di sicurezza per a cuncentrazione di CO₂; un alarme automaticu (SMS o notificazione di l'applicazione) hè attivatu se i livelli superanu u limite.

Prucessu di candidatura è valore:

1. Monitoraghju in tempu reale: L'agricultori ponu monitorà i livelli di CO₂ in ogni stagnu 24 ore su 24, 7 ghjorni su 7, alluntanendu si da a dipendenza da u campionamentu manuale è intermittente di l'acqua è l'analisi di laburatoriu.
2. Presa di decisione precisa:
   • Quandu u sistema alerta di l'aumentu di i livelli di CO₂, l'agricultori ponu attivà l'aeratori à distanza o automaticamente. L'aumentu di l'ossigenu dissoltu ùn solu risponde à a dumanda biologica, ma prumove ancu a scomposizione di a materia urganica da i batteri aerobici, riducendu a pruduzzione di CO₂ à a fonte.
   • A currelazione di i dati cù u pH è a temperatura permette una valutazione più precisa di a salute generale di l'acqua è di l'effetti tossichi di u CO₂.
3. Benefici migliorati:
   • Riduzione di u Risicu: Impedisce efficacemente l'epidemie di malatie à grande scala o l'eventi di mortalità in i stock di gamberetti causati da l'accumulazione di CO₂.
   • Aumentu di a Rendimentu: Mantene una qualità ottima di l'acqua porta à tassi di crescita più veloci è à una migliore efficienza alimentaria, aumentendu infine a pruduzzione è i ritorni ecunomichi.
   • Risparmiu di costi: Riduce u scambiu d'acqua inutile (risparmiu d'acqua è energia) è l'usu di medicazione, permettendu un mudellu agriculu più rispettuosu di l'ambiente è sustenibile.

Altri Campi d'Applicazione Potenziali (in u Cuntestu Filippinu)

1. Sicurezza di l'acqua sutterranea è di l'acqua potabile: Parechje zone in Filippine dipendenu da l'acqua sutterranea. U monitoraghju di u CO₂ in l'acqua sutterranea aiuta à valutà l'impattu di l'attività geologica (per esempiu, u vulcanismu) nantu à a qualità di l'acqua è determina a so currusività, chì hè significativa per a prutezzione di e pipeline.
2. Ricerca Ambientale è Monitoraghju di u Cambiamentu Climaticu: L'acque filippine sò impurtanti pozzi di carbone. L'istituzioni di ricerca ponu implementà sensori di CO₂ d'alta precisione in zone marine chjave (per esempiu, regioni di barriere coralline) per studià l'assorbimentu di CO₂ di l'oceanu è l'acidificazione oceanica risultante, furnendu dati per prutege ecosistemi fragili cum'è e barriere coralline.
3. Trattamentu di l'acque reflue: In l'impianti di trattamentu di l'acque reflue urbane, u monitoraghju di l'emissioni di CO₂ durante i prucessi biologichi pò aiutà à ottimizà l'efficienza di u trattamentu è à calculà l'impronte di carbone.

Sfide è Prospettive Future

• Sfide:
  • Costu: I sensori in situ d'alta precisione restanu relativamente cari, rapprisentendu un investimentu iniziale significativu per i picculi agricultori.
  • Mantenimentu: I sensori necessitanu una calibrazione è una pulizia regulare (per impedisce u biofouling), ciò chì esige un certu livellu di cumpetenze tecniche da parte di l'utilizatori.
  • Infrastruttura: L'approvvigionamentu energeticu stabile è a cupertura di a rete ponu esse problematichi in e zone insulari remote.
• Prospettive:
  • Cù l'avanzamentu di a tecnulugia di i sensori è a diminuzione di i costi, a so applicazione in Filippine diventerà più diffusa.
  • L'integrazione cù l'Intelligenza Artificiale (IA) permetterà à i sistemi micca solu d'avvisà, ma ancu di prevede e tendenze di a qualità di l'acqua via l'apprendimentu automaticu, aprendu a strada à l'aerazione è l'alimentazione cumpletamente automatizate - andendu versu una vera "acquacoltura intelligente".
  • U guvernu è l'associazioni industriali ponu prumove sta tecnulugia cum'è un strumentu chjave per migliurà a cumpetitività internaziunale è a sustenibilità di u settore di l'acquacoltura filippinu.

Cunclusione

Mentre truvà un documentu specificu intitulatu "Studiu di casu di l'applicazione di u sensore di CO₂ da a cumpagnia XX in Filippine" pò esse difficiule, hè certu chì i sensori di CO₂ di a qualità di l'acqua anu un putenziale d'applicazione significativu è urgente in Filippine, in particulare in a so industria di l'acquacoltura fundamentale. Rappresenta un cambiamentu necessariu da l'agricultura tradiziunale basata nantu à l'esperienza à una gestione di precisione basata nantu à i dati, chì hè essenziale per assicurà a sicurezza alimentaria è a stabilità ecunomica di u paese.

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