Ovaj dron nosi malu laboratoriju dizajniranu za mjerenje koncentracije nitrata u teško--dostupnim vodenim putevima. Zasluge: Nathan Jared
Šta ako, umjesto uzorka vode ili tla u laboratoriju, možete odnijeti laboratoriju do uzorka? To je ono o čemu izvještava tim istraživačaACS senzoriuradio sa novim sistemom za-nadgledanje nitrata-na-a-dronu. Dron omogućava jednostavno-uzimanje uzoraka vode i analizu u stvarnom vremenu u teško--oblastima kao što su strmi rovovi ili močvarne nizine.
Pretplatite se na naš bilten za najnovije vijesti o{0}}tehnici.
Tehnologija bi mogla pomoći poljoprivrednicima da optimiziraju upotrebu gnojiva i spriječe zagađenje plovnih puteva od prekomjernog oticanja nitrata.
Zašto je važan monitoring nitrata
Đubrivo koje{0}}sadrži azot je važna komponenta moderne poljoprivrede, ali se većina njih odnosi sa polja sistemima za odvodnjavanje vode.
Dobar dio ovog zaostalog azota pretvara se u nitrat, što može uzrokovati cvjetanje algi i nisko{0}}mrtve zone kisika u vodenim tokovima ili kontaminirati vodu za piće. Međutim, praćenje koncentracija nitrata nije uvijek lako jer se veliki dio poljoprivrednog oticanja nalazi na udaljenim poljoprivrednim površinama ili u blatnjavim jarcima, a uzorci se moraju poslati u laboratoriju na obradu. Dakle, istraživači razvijaju načine da to urade pomoću daljinski{3}}upravljanih uređaja.
Kako laboratorija-na-dronu-radi
Jonathan Claussen i kolege željeli su napraviti jednu takvu laboratoriju-na-a-dronu za praćenje zagađenja nutrijentima koji je jeftiniji i efikasniji od postojećih opcija.
Istraživači su dizajnirali prilagođenu pumpu, jeftine-elektrohemijske senzore nitrata i potenciometrijski uređaj za brzo i jednostavno kvantificiranje koncentracija nitrata. Zatim su montirali opremu na komercijalno dostupan dron. Duga cijev ispod drona uvlačila je vodu u mini-laboratoriju, gdje je analizirana u-vazduhu za oko sedam minuta.
Dron je pohranio sve rezultate na ugrađenu memorijsku karticu za kasnije očitavanje i analizu, a mogao je obraditi više uzoraka prije sletanja.
Performanse i buduće aplikacije
U testovima, istraživački senzorski sistem je otkrio koncentracije nitrata do 2,5 dijelova na milion (ppm) i bio je 95% tačan od tipičnog laboratorijskog-baziranog elektrohemijskog sistema za detekciju nitrata.
U drenažnom jarku na poljoprivrednom lokalitetu u Iowi, laboratorij-na-a-dronu je pronašao prosječnu koncentraciju nitrata od 5,39 ppm, što je u skladu s prethodnim mjerenjima napravljenim u tom području i ispod maksimalnog nivoa od 10 ppm za vodu za piće koji je odredila Američka agencija za zaštitu okoliša.
Tim objašnjava da njegov novi sistem čini praćenje zagađenja nitratima lakšim nego prije i predstavlja osnovu za buduće laboratorijske-na-a-aplikacije u poljoprivredi, kao što je praćenje bakterija ili kontaminacije pesticidima u vodenim tokovima.
Autori su prijavili američki patent koji se odnosi na ovo djelo.
Više informacija:Lab-na-a-dronu: Elektrohemijsko ispitivanje nitrata u realnom-vremenu u poljoprivrednim slivovima,ACS senzori(2025). DOI: 10.1021/acssensors.5c02620
Obezbeđuje Američko hemijsko društvo
