Ciencias

‘Lab-on-a-dron’ probado en una planta de tratamiento de aguas residuales


El sistema se utilizó para recolectar muestras de aire de aproximadamente 30 y 65 pies de altura y en tres momentos diferentes durante el día.

Se utilizó un sistema de “laboratorio en un dron” para monitorear el gas de sulfuro de hidrógeno en el aire sobre una planta de tratamiento de aguas residuales en Brasil, en un proyecto que fue publicado en la publicación de la American Chemical Society. Química Analítica.

El sulfuro de hidrógeno (H2S), conocido por su olor pútrido a huevo podrido, es un contaminante problemático asociado con las refinerías de petróleo y las plantas de tratamiento de aguas residuales. El gas es irritante y, en cantidades suficientemente elevadas, puede resultar tóxico. La mayoría de los métodos para cuantificar el H2S y otros contaminantes se basan en instrumentos terrestres, y se necesitan dispositivos costosos, como satélites, para recopilar mediciones a mayores altitudes. Los investigadores han utilizado drones no tripulados para recolectar muestras del aire, pero los análisis aún tuvieron que realizarse en tierra con instrumentos tradicionales. Por eso, João Flávio da Silveira Petruci y sus colegas querían crear un “laboratorio en un dron” económico que pudiera recolectar muestras y analizar el gas H2S mientras estaba en el aire e informar los resultados en tiempo real, aparentemente una novedad en dispositivos de este tipo. .

Utilizando una impresora 3D, el equipo fabricó un dispositivo personalizado que se montó en la parte inferior de un dron cuadricóptero disponible comercialmente. Aprovechó una reacción química única entre el H2S y una molécula de fluoresceína de acetato de mercurio de color verde brillante. Cuando se excitaba con una luz LED azul integrada, la interacción provocaba una disminución en la intensidad de la fluorescencia verde, que fue detectada y cuantificada. Esta reacción es altamente selectiva y no se ve afectada por otros contaminantes gaseosos del aire que interfieren.

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El equipo llevó su dron a una planta de tratamiento de aguas residuales, donde recogieron muestras de aire en el suelo y luego a unos 30 y 65 pies en el aire, en tres momentos diferentes a lo largo del día. El dispositivo de detección transmitió sus resultados a través de Bluetooth a un teléfono inteligente, lo que permitió un seguimiento en tiempo real. Por la noche, hubo un claro aumento en la concentración de H2S a medida que el dron aumentó en altitud, aunque nunca superó el nivel ambiental aceptable. Los investigadores dicen que este sistema podría adaptarse para detectar otros contaminantes en el futuro.

Los autores agradecen el financiamiento de la Coordinación para el Perfeccionamiento del Personal de Educación Superior, la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de Minas Gerais y el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico.

Prudencia Febo

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