پرورش ماهی بیشتر با سنسورهای خورشیدی

فرحناز سپهری- خبرگزاری بازار؛ به گزارش «فیز اُرگ»، آبزی پروری در حال حاضر بیش از نیمی از غذاهای دریایی جهان را تأمین می کند از طرفی در ۱۰ سال گذشته سود حاصل از پرورش ماهی در جهان چهار برابر شده و بیش از ۲۳۰ میلیارد دلار در سال بوده است. با این حال  آلودگی ناشی از فعالیت های صنعتی در حوضچه های تجاری سبب شده تا میلیون ها دلار درآمد از بین برود . به عنوان مثال کودهای کشاورزی مواد مغذی موجود در آب را افزایش می دهند که به شکوفایی جلبکی منجر می شود و با تجزیه جلبک ها، اکسیژن کاهش می یابد و  خفگی ماهیان رخ می دهد.

در حالی که پرورش دهندگان ماهی با توجه به  ارزبابی کیفیت آب، می توانند در صورت شناسایی سطح مضر آلودگی، اقدام کنند. با این وجود، بیشتر سنسورهای تجاری فقط بر روی موارد محدود، از جمله اسیدیته یا میزان اکسیژن، بر روی دستگاههای جاداگانه کنترل را انجام می دهند به طوری که که کشاورز باید به صورت دستی آنها را چک کند. در حالی که وجود گزینه های چند منظوره حجیم، گران هستند و به یک اپراتور خبره احتیاج دارند.

ایجاد دستگاه های الکترونیکی که چندین کار را به طور همزمان انجام می دهند چالش برانگیز است، و اغلب بین کیفیت و کمیت عملکردها ناسازگاری است. محمد حسین، مهندس برق و تیمش یک سنسور کوچک خودنیرو ایجاد کردند که بر چندین ویژگی کیفیت آب نظارت می کند و داده ها را از طریق بلوتوث منتقل می کند.

مکعبی با چند تراشه و چند کارکرد

محققان، این سیستم چند حسی را با استفاده از یک مدار یکپارچه چند بعدی ( MD-IC)  ساخته اند. نازک ال-اتاب (Nazek El-Atab)، نویسنده اصلی گزارش توضیح می دهد: ادغام کارکردهای مختلف روی یک تراشه رایانه پیچیده و گران است. اما ما چندین تراشه را در یک مکعب ترکیب  و از طرفی  برای اهداف مختلفی طراحی کرده ایم. تراشه های متصل سپس به عنوان یک دستگاه عمل می کنند.

مکعب برای شناور شدن با سنسورها برای ارزیابی  pH، دما، شوری و میزان آمونیاک به شکلی است که به سمت رو به پایین طراحی شده است. نازک ال-اتاب می گوید: ما می خواستیم چیزی کوچک و سبک وزن تولید کنیم. به طوری که  کشاورز به سادگی می تواند دستگاه را به داخل آب بیاندازد  و در عین حال که بتواند در موقعیت مناسب بچرخد.

همچنین بخش خارجی شامل سنسورهایی است که آلودگی هوا را کنترل می کنند، سلول های خورشیدی برای شارژ باتری در مکعب تعبیه شده و آنتن که انتقال داده ها را از طریق بلوتوث به تلفن همراه انجام می دهد . حسین توضیح می دهد: مفهوم MD-IC منحصر به فرد است، زیرا ویژگیهایی را برای دستگاه ها همراه  با اپلیکیشن ها اینترنت اشیا فراهم می کند.

امنیت غذایی با کاهش مرگ و میر ماهیان

جلوگیری از مرگ و میر ماهیان یک گام اساسی در جهت امنیت غذایی است. نازک می گوید: عربستان سعودی ۳.۵ میلیارد دلار آمریکا در آبزی پروری سرمایه گذاری می کند تا بتواند تا سال سال  ۲۰۳۰ میلادی ۶۰۰ هزار  تن غذای دریایی تا تولید کند.
این تیم امیدوار است که سنسورهای آنها از این هدف پشتیبانی کنند، اما همچنین معتقدند که مکعب های کوچک می توانند آینده بزرگی را فراتر از مزرعه ماهی داشته باشند. محققان در تلاشند تا فناوری خنک کننده دستگاه را برای جلوگیری از گرمای بیش از حد دستگاه بهبود بخشند  به طوری که مرحله بعدی آزمایش آن در این زمینه خواهد بود.