'Lab-on-a-drone' testet på spildevandsrensningsanlæg | Envirotec

'Lab-on-a-drone' testet på spildevandsrensningsanlæg | Envirotec

Tidsstempel: 15. september 2023 kl. 8
Kildeknude: 2273537

laboratorie-på-en-dronelaboratorie-på-en-drone
Systemet blev brugt til at prøve luft på omkring 30 og 65 fod i luften og på tre forskellige tidspunkter i løbet af dagen.

Et "lab-on-a-drone"-system er blevet brugt til at overvåge svovlbrintegas fra luften over et spildevandsrensningsanlæg i Brasilien i et projekt, der er blevet skrevet op i American Chemical Society-publikationen Analytisk kemi.

Svovlbrinte (H2S) – velkendt for sin rådne lugt af råddent æg – er et problem forurenende stof forbundet med olieraffinaderier og spildevandsrensningsanlæg. Gassen er irriterende, og i høje nok mængder kan den være giftig. De fleste metoder til at kvantificere H2S og andre forurenende stoffer er afhængige af jordbaserede instrumenter, og dyre enheder såsom satellitter er nødvendige for at indsamle målinger i større højder. Ubemandede droner er blevet brugt af forskere til at indsamle prøver i luften, men analyser skulle stadig udføres på jorden med traditionelle instrumenter. Så João Flávio da Silveira Petruci og kolleger ønskede at skabe en billig "lab-on-a-drone", der kunne prøve og analysere H2S-gas i luften og rapportere resultaterne i realtid - tilsyneladende den første for enheder af sin art .

Ved hjælp af en 3D-printer fremstillede holdet en brugerdefineret enhed, der var monteret i bunden af ​​en kommercielt tilgængelig quadcopter-drone. Det udnyttede en unik kemisk reaktion mellem H2S og et grønt-glødende fluorescein-kviksølvacetat-molekyle. Når den blev exciteret af et indbygget blåt LED-lys, forårsagede interaktionen et fald i den grønne fluorescensintensitet, som blev detekteret og kvantificeret. Denne reaktion er meget selektiv og blev ikke påvirket af andre, forstyrrende luftforurenende stoffer.

Holdet tog deres drone til et spildevandsrensningsanlæg, hvor det prøvede luft på jorden og derefter omkring 30 og 65 fod i luften på tre forskellige tidspunkter i løbet af dagen. Detektionsenheden transmitterede sine resultater via Bluetooth til en smartphone, hvilket muliggjorde overvågning i realtid. Om aftenen var der en klar stigning i H2S-koncentrationen, da dronen øgede højden, selvom den aldrig oversteg det acceptable omgivende niveau. Forskerne siger, at dette system kunne tilpasses til at opdage andre forurenende stoffer i fremtiden.

Forfatterne anerkender finansiering fra koordineringen for forbedring af personale på videregående uddannelser, forskningsstøttefonden i staten Minas Gerais og det nationale råd for videnskabelig og teknologisk udvikling.

Tidsstempel:

Mere fra Envirotec