De Filipijnen zijn een archipel met een lange kustlijn en overvloedige waterbronnen. Aquacultuur (met name van garnalen en tilapia) is een essentiële economische pijler voor het land. Hoge dichtheid van de landbouw leidt echter tot een verhoogde concentratie koolstofdioxide (CO₂) in het water, voornamelijk afkomstig van de ademhaling van gekweekte organismen en de afbraak van organisch materiaal.
Te hoge CO₂-niveaus vormen een direct gevaar:
- Verzuring van water: CO₂ lost op in water en vormt koolzuur, waardoor de pH-waarde daalt en de fysiologische functies van het waterleven worden beïnvloed. Dit is met name schadelijk voor het verkalkingsproces van schaal- en schelpdieren (zoals garnalen), wat leidt tot een slechte schelpgroei.
- Toxiciteit: Hoge concentraties CO₂ zijn verdovend en giftig voor vissen. Ze beschadigen hun ademhalingsstelsel en vergroten de vatbaarheid voor ziekten.
- Stressreactie: Zelfs onder de acute toxiciteitsniveaus veroorzaakt langdurige blootstelling aan verhoogde CO₂-waarden stress bij landbouwdieren, wat resulteert in een belemmerde groei en een lagere voederconversie.
Hoewel traditionele pH-meting indirect veranderingen in de zuurtegraad kan weergeven, kan het de bron van de zuurtegraad niet vaststellen (of deze nu afkomstig is van CO₂ of andere organische zuren). Daarom is directe, realtime monitoring van de partiële druk van koolstofdioxide (pCO₂) in water cruciaal.
Hypothetisch geval: een garnalenkwekerij in Pangasinan, Luzon
Projectnaam: IoT-gebaseerd project voor slim waterkwaliteitsbeheer
Locatie: Een middelgrote garnalenkwekerij in de provincie Pangasinan op het eiland Luzon.
Technische oplossing:
De boerderij implementeerde een Internet of Things (IoT) monitoringsysteem, geïntegreerd met CO₂-gassensoren voor de waterkwaliteit. De kerncomponenten omvatten:
- In-situ onderwater CO₂-sensor: maakt gebruik van niet-dispersieve infraroodtechnologie (NDIR). Deze sensor biedt een hoge nauwkeurigheid en langdurige stabiliteit, waardoor directe meting van de partiële druk van opgelost CO₂-gas mogelijk is.
- Multiparameterwaterkwaliteitssonde: meet gelijktijdig belangrijke parameters zoals pH, opgeloste zuurstof (DO), temperatuur en zoutgehalte.
- Datalogger en transmissiemodule: sensorgegevens worden via een draadloos netwerk (bijv. 4G/5G of LoRaWAN) in realtime naar een cloudplatform verzonden.
- Centraal controle- en waarschuwingssysteem: boeren kunnen realtime gegevens en historische trends bekijken op een computer of mobiele app. Het systeem is geprogrammeerd met veiligheidsdrempels voor de CO₂-concentratie; een automatisch alarm (sms of app-melding) wordt geactiveerd als de waarden de grenswaarde overschrijden.
Aanvraagproces en waarde:
- Realtime monitoring: boeren kunnen de CO₂-niveaus in elke vijver 24/7 monitoren. Ze zijn niet langer afhankelijk van handmatige, periodieke watermonsters en laboratoriumanalyses.
- Nauwkeurige besluitvorming:
- Wanneer het systeem een stijgende CO₂-concentratie signaleert, kunnen boeren op afstand of automatisch beluchters activeren. Een hogere oplosbaarheid van zuurstof voldoet niet alleen aan de biologische vraag, maar bevordert ook de afbraak van organisch materiaal door aerobe bacteriën, waardoor de CO₂-productie bij de bron wordt verminderd.
- Door gegevens te correleren met pH en temperatuur kunnen we de algehele gezondheid van het water en de toxische effecten van CO₂ nauwkeuriger beoordelen.
- Verbeterde voordelen:
- Risicoreductie: Voorkomt effectief grootschalige ziekte-uitbraken of sterfte in garnalenbestanden veroorzaakt door CO₂-accumulatie.
- Hogere opbrengst: Door de optimale waterkwaliteit te handhaven, worden de groeisnelheden verhoogd en wordt de voederconversie verbeterd. Dit verhoogt uiteindelijk de productie en het economische rendement.
- Kostenbesparing: Vermindert onnodige waterverversing (bespaart water en energie) en medicijngebruik, wat een milieuvriendelijker en duurzamer landbouwmodel mogelijk maakt.
Andere potentiële toepassingsgebieden (in de Filipijnse context)
- Grondwater- en drinkwaterveiligheid: Veel gebieden in de Filipijnen zijn afhankelijk van grondwater. Het monitoren van CO₂ in grondwater helpt de impact van geologische activiteit (bijv. vulkanisme) op de waterkwaliteit te beoordelen en de corrosiviteit ervan te bepalen, wat belangrijk is voor de bescherming van pijpleidingen.
- Milieuonderzoek en monitoring van klimaatverandering: Filipijnse wateren zijn belangrijke koolstofputten. Onderzoeksinstellingen kunnen zeer nauwkeurige CO₂-sensoren inzetten in belangrijke mariene gebieden (bijvoorbeeld koraalrifgebieden) om de CO₂-absorptie en de daaruit voortvloeiende verzuring van de oceaan te bestuderen. Dit levert gegevens op om kwetsbare ecosystemen zoals koraalriffen te beschermen.
- Afvalwaterzuivering: In stedelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties kan het monitoren van CO₂-emissies tijdens biologische processen helpen om de zuiveringsefficiëntie te optimaliseren en de CO₂-voetafdruk te berekenen.
Uitdagingen en toekomstperspectieven
- Uitdagingen:
- Kosten: Zeer nauwkeurige in-situ-sensoren zijn nog steeds relatief duur en vormen voor kleinschalige boeren een aanzienlijke initiële investering.
- Onderhoud: Sensoren moeten regelmatig worden gekalibreerd en schoongemaakt (om biofouling te voorkomen). Dit vraagt een bepaald niveau van technische vaardigheden van de gebruikers.
- Infrastructuur: Een stabiele stroomvoorziening en netwerkdekking kunnen problematisch zijn in afgelegen eilandgebieden.
- Vooruitzichten:
- Naarmate sensortechnologie vordert en de kosten dalen, zal de toepassing ervan in de Filipijnen breder worden.
- Integratie met kunstmatige intelligentie (AI) stelt systemen in staat om niet alleen te waarschuwen, maar ook trends in de waterkwaliteit te voorspellen via machinaal leren. Dit maakt de weg vrij voor volledig geautomatiseerde beluchting en voeding, wat leidt tot een ware 'slimme aquacultuur'.
- De overheid en brancheorganisaties kunnen deze technologie promoten als een belangrijk instrument om de internationale concurrentiekracht en duurzaamheid van de Filipijnse aquacultuursector te verbeteren.
Conclusie
Hoewel het lastig kan zijn om een specifiek document te vinden met de titel "Case Study of CO₂ Sensor Application by XX Company in the Philippines", is het zeker dat CO₂-sensoren voor waterkwaliteit een aanzienlijk en urgent toepassingspotentieel hebben in de Filipijnen, met name in de belangrijkste aquacultuursector. Het vertegenwoordigt een noodzakelijke verschuiving van traditionele ervaringsgerichte landbouw naar datagedreven, nauwkeurig beheer, wat essentieel is voor het waarborgen van de voedselzekerheid en economische stabiliteit van het land.
Wij kunnen ook een verscheidenheid aan oplossingen bieden voor
1. Handmeter voor multiparameter waterkwaliteit
2. Drijvend boeisysteem voor multiparameter waterkwaliteit
3. Automatische reinigingsborstel voor multi-parameter watersensor
4. Complete set servers en software draadloze module, ondersteunt RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Voor meer watersensoren informatie,
neem contact op met Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com
Telefoon: +86-15210548582
Plaatsingstijd: 26-09-2025