Les Filipines són una nació arxipèlaga amb una llarga costa i abundants recursos aquàtics. L'aqüicultura (especialment de gambes i tilàpies) és un pilar econòmic vital per al país. Tanmateix, l'agricultura d'alta densitat provoca un augment de les concentracions de diòxid de carboni (CO₂) a l'aigua, principalment originat per la respiració dels organismes de granja i la descomposició de la matèria orgànica.
Els nivells excessivament alts de CO₂ representen amenaces directes:
- Acidificació de l'aigua: el CO₂ es dissol a l'aigua per formar àcid carbònic, cosa que redueix el pH i afecta les funcions fisiològiques de la vida aquàtica. Això és particularment perjudicial per al procés de calcificació dels mariscs i crustacis (com les gambes), cosa que provoca un creixement deficient de les closques.
- Toxicitat: Les altes concentracions de CO₂ són narcòtiques i tòxiques per als peixos, ja que perjudiquen el seu sistema respiratori i augmenten la susceptibilitat a les malalties.
- Resposta a l'estrès: Fins i tot per sota dels nivells de toxicitat aguda, l'exposició a llarg termini a nivells elevats de CO₂ causa estrès en les espècies de granja, la qual cosa resulta en un creixement retardat i una reducció de l'eficiència de la conversió alimentària.
Tot i que el control tradicional del pH pot reflectir indirectament els canvis d'acidesa, no pot distingir la font de l'acidesa (ja sigui del CO₂ o d'altres àcids orgànics). Per tant, el control directe i en temps real de la pressió parcial del diòxid de carboni (pCO₂) a l'aigua esdevé crucial.
Cas hipotètic: una granja de gambes a Pangasinan, Luzon
Nom del projecte: Projecte de gestió intel·ligent de la qualitat de l'aigua basat en IoT
Ubicació: Una granja de gambes de mida mitjana a la província de Pangasinan, a l'illa de Luzon.
Solució tècnica:
La granja va implementar un sistema de monitorització de la Internet de les Coses (IoT) integrat amb sensors de gas CO₂ de la qualitat de l'aigua. Els components principals incloïen:
- Sensor submergible de CO₂ in situ: utilitza tecnologia d'infrarojos no dispersius (NDIR). Aquest sensor ofereix una alta precisió i estabilitat a llarg termini, permetent la mesura directa de la pressió parcial del gas CO₂ dissolt.
- Sonda multiparàmetre de qualitat de l'aigua: mesura simultàniament paràmetres clau com el pH, l'oxigen dissolt (OD), la temperatura i la salinitat.
- Registrador de dades i mòdul de transmissió: les dades dels sensors es transmeten en temps real a una plataforma al núvol a través d'una xarxa sense fil (per exemple, 4G/5G o LoRaWAN).
- Sistema central de control i alerta: els agricultors poden veure dades en temps real i tendències històriques en un ordinador o una aplicació mòbil. El sistema està programat amb llindars de seguretat per a la concentració de CO₂; s'activa una alarma automàtica (SMS o notificació d'aplicació) si els nivells superen el límit.
Procés de sol·licitud i valor:
- Monitorització en temps real: els agricultors poden monitoritzar els nivells de CO₂ a cada estany les 24 hores del dia, els 7 dies de la setmana, deixant de dependre del mostreig manual i intermitent de l'aigua i de les anàlisis de laboratori.
- Presa de decisions precisa:
- Quan el sistema alerta de l'augment dels nivells de CO₂, els agricultors poden activar els airejadors de forma remota o automàtica. L'augment de l'oxigen dissolt no només satisfà la demanda biològica, sinó que també promou la descomposició de la matèria orgànica per bacteris aeròbics, reduint la producció de CO₂ a la font.
- La correlació de les dades amb el pH i la temperatura permet una avaluació més precisa de la salut general de l'aigua i els efectes tòxics del CO₂.
- Beneficis millorats:
- Reducció del risc: Prevé eficaçment brots de malalties a gran escala o esdeveniments de mortalitat en poblacions de gambes causats per l'acumulació de CO₂.
- Augment del rendiment: Mantenir una qualitat òptima de l'aigua condueix a taxes de creixement més ràpides i a una millor eficiència alimentària, cosa que en última instància augmenta la producció i els beneficis econòmics.
- Estalvi de costos: Redueix l'intercanvi innecessari d'aigua (estalviant aigua i energia) i l'ús de medicaments, cosa que permet un model agrícola més respectuós amb el medi ambient i sostenible.
Altres possibles àrees d'aplicació (en el context filipí)
- Seguretat de les aigües subterrànies i de l'aigua potable: Moltes zones de les Filipines depenen de les aigües subterrànies. El control del CO₂ a les aigües subterrànies ajuda a avaluar l'impacte de l'activitat geològica (per exemple, el vulcanisme) en la qualitat de l'aigua i determina la seva corrosivitat, cosa que és important per a la protecció de les canonades.
- Recerca ambiental i monitorització del canvi climàtic: les aigües filipines són importants embornals de carboni. Les institucions de recerca poden desplegar sensors de CO₂ d'alta precisió en zones marines clau (per exemple, regions d'esculls de corall) per estudiar l'absorció de CO₂ als oceans i l'acidificació resultant dels oceans, proporcionant dades per protegir ecosistemes fràgils com els esculls de corall.
- Tractament d'aigües residuals: A les plantes de tractament d'aigües residuals urbanes, el control de les emissions de CO₂ durant els processos biològics pot ajudar a optimitzar l'eficiència del tractament i calcular la petjada de carboni.
Reptes i perspectives de futur
- Reptes:
- Cost: Els sensors in situ d'alta precisió continuen sent relativament cars, cosa que representa una inversió inicial important per als petits agricultors.
- Manteniment: Els sensors requereixen una calibració i neteja regulars (per evitar la bioincrustació), cosa que exigeix un cert nivell d'habilitat tècnica per part dels usuaris.
- Infraestructura: El subministrament elèctric estable i la cobertura de xarxa poden ser problemàtics a les zones insulars remotes.
- Perspectiva:
- A mesura que la tecnologia de sensors avanci i els costos disminueixin, la seva aplicació a les Filipines s'estendrà més.
- La integració amb la intel·ligència artificial (IA) permetrà als sistemes no només avisar, sinó també predir les tendències de la qualitat de l'aigua mitjançant l'aprenentatge automàtic, preparant el camí per a una aireació i alimentació totalment automatitzades, avançant cap a una veritable "aqüicultura intel·ligent".
- El govern i les associacions industrials poden promoure aquesta tecnologia com a eina clau per millorar la competitivitat internacional i la sostenibilitat del sector de l'aqüicultura filipí.
Conclusió
Tot i que trobar un document específic titulat "Estudi de cas de l'aplicació del sensor de CO₂ per part de l'empresa XX a les Filipines" pot ser difícil, és cert que els sensors de CO₂ de la qualitat de l'aigua tenen un potencial d'aplicació significatiu i urgent a les Filipines, especialment en la seva indústria fonamental de l'aqüicultura. Representa un canvi necessari de l'agricultura tradicional basada en l'experiència a una gestió de precisió basada en dades, que és essencial per garantir la seguretat alimentària i l'estabilitat econòmica del país.
També podem oferir diverses solucions per a
1. Mesurador portàtil per a la qualitat de l'aigua multiparàmetre
2. Sistema de boia flotant per a la qualitat de l'aigua multiparàmetre
3. Raspall de neteja automàtic per a sensor d'aigua multiparàmetre
4. Conjunt complet de servidors i mòdul sense fil de programari, compatible amb RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Per a més sensors d'aigua informació,
Poseu-vos en contacte amb Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Lloc web de l'empresa:www.hondetechco.com
Telèfon: +86-15210548582
Data de publicació: 26 de setembre de 2025