Investigadores de España han diseñado una nariz electrónica portátil e-nose que es casi tan afilada como una nariz humana para olfatear el hedor de las plantas de tratamiento de aguas residuales. Junto con un dron, la e-nose liviana puede medir la concentración de diferenteshuele, predice la intensidad del olor y produce un mapa de olores en tiempo real de la planta para su manejo. El método aparece en la revista el 16 de noviembre iScience.
Convencionalmente, el olor de una planta de aguas residuales se mide por olfatometría dinámica, donde un panel humano huele y analiza bolsas de aire recolectadas de la planta. Aunque el método se ha considerado el estándar de oro, el proceso es costoso, lento y poco frecuente, lo queno permite que los operadores respondan rápidamente a los problemas o identifiquen la raíz del hedor.
"Vivo a dos kilómetros 1.2 millas de una planta de tratamiento de aguas residuales, y de vez en cuando, ni siquiera puedes abrir la ventana porque el olor es horrible", dice el autor principal Santiago Marco del Instituto de Bioingeniería deCataluña. "No hay que subestimar el impacto en la calidad de vida de las personas que rodean estas instalaciones, y también existen consecuencias físicas y psicológicas de la exposición a los malos olores".
Para monitorear mejor la emisión de olores de las plantas de aguas residuales, Marco y su equipo diseñaron un e-nose portátil para vigilancia en tiempo real y visualización de datos con la ayuda de inteligencia artificial IA. El equipo recolectó bolsas de aire de una planta y capacitóe-nose para olfatear productos químicos picantes como sulfuro de hidrógeno, amoníaco y dióxido de azufre, que huelen a huevos podridos, orina y fósforos quemados, respectivamente. El e-nose también está equipado con un sensor de dióxido de carbono, un indicadorde actividad bacteriana. En entornos de laboratorio, la nariz electrónica funcionó casi tan bien como las narices humanas.
Luego, los investigadores conectaron el e-nose de 1,3 kilogramos 2,9 libras a un dron y lo enviaron al cielo en una planta de tratamiento de aguas residuales mediana en el sur de España entre enero y junio. Sobrevolando diferentes instalaciones de la planta, el "dron olfateador" aspira aire a través de un tubo de diez metros 33 pies y analiza el aire en una cámara de sensor.
"Lo que es complicado con la medición de olores es que es una percepción humana y no está bien definida", dice la coautora Maria Deseada Esclapez de Depuración de Aguas del Mediterráneo, una empresa de servicios de alcantarillado y saneamiento. "No solo somostratando de cuantificar componentes particulares o individuales de la emisión, pero también de predecir la intensidad de los olores percibidos por los humanos ".
Los resultados demostraron que el e-nose en un dron era factible para el monitoreo de olores de aguas residuales. Al analizar las mismas muestras de aire en una prueba de campo, 10 de 13 mediciones del e-nose se alinearon con las evaluaciones del panel humano.la movilidad del dron y el algoritmo de inteligencia artificial, el equipo también trazó un mapa de la concentración de olor temporal y espacial y, por primera vez, predijo la intensidad del olor a partir de las mediciones del dron.
"Estamos muy contentos con los resultados, pero necesitamos más validación y hacer que el dispositivo sea más robusto para una operación de planta real", dice Marco. El equipo planea recortar algo de peso adicional de la punta electrónica y desarrollar unproceso estandarizado para el método. También planean optimizar aún más el dispositivo contra la influencia de la temperatura, la humedad y otras condiciones ambientales que pueden afectar la precisión.
"El trabajo también puede tener implicaciones para otras instalaciones como vertederos, plantas de compostaje o incluso grandes granjas con ganado y cerdos que también se sabe que producen todo tipo de malos olores", dice Marco.
"Estamos ansiosos por ver qué impacto tendría este trabajo en la industria", agrega Esclapez.
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