Pogorszenie jakości wody – spowodowane działalnością człowieka, odpadami przemysłowymi, zmianami klimatu etc. – to narastający problem i wyzwanie dla naukowców, którzy nie dysponowali dotąd dostatecznie dobrymi narzędziami pomiarowymi pozwalającymi ocenić jego skalę. Dlatego w 2018 roku ruszył projekt Aquasense, sfinansowany przez Unię Europejską grantem w wysokości ponad 4 mln euro (Horyzont 2020). Koordynatorem projektu jest Uniwersytet w Glasgow, ale uczestniczy w nim łącznie dziewięć krajów europejskich (Wielka Brytania, Niemcy, Irlandia, Serbia, Szwecja, Włochy, Austria, Estonia oraz Polska).
– Badanie jakości wody to po prostu sprawdzanie, czy jest ona dla nas zdrowa. Musimy badać wodę, aby mieć pewność, że jej właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne są zgodne z normami oraz że nadaje się ona do spożycia – wyjaśnia stypendystka programu Maria Skłodowska-Curie Actions. – Moim zadaniem w Łukasiewicz – Instytucie Mikroelektroniki i Fotoniki jest opracowanie czujników do pomiaru pH, rozpuszczonego tlenu, temperatury i przewodności. Dziś informacje o parametrach takich jak pH tradycyjnie uzyskuje się za pomocą szklanej elektrody. Problem w tym, że jest ona nieporęczna, może ulec rozbiciu, a poza tym pomiędzy pomiarami musi być zanurzona w roztworze elektrolitu. Aby zniwelować te ograniczenia, staram się opracować mniejsze czujniki, wykonane z tlenków metali i innych materiałów.
Celem naukowców z projektu Aquasense jest stworzenie samowystarczalnego i autonomicznego systemu monitorowania jakości wody, który będzie dostarczać danych w czasie rzeczywistym. Badacze korzystają w tym celu z najnowszych technologii: od dronów i podwodnych robotów po zaawansowane czujniki i algorytmy sztucznej inteligencji.
– Mamy w zespole różnych naukowców. Część z nas opracowuje czujniki, inni zajmują się ich testowaniem, a jeszcze inni tworzą drony pobierające próbki. Są też tacy, którzy zajmują się technologiami sieciowymi. Jako zespół naukowców wspólnie staramy się stworzyć nowy system monitorowania jakości wody – mówi ekspertka.
Jak podkreśla, efekty międzynarodowych badań, w których uczestniczy też Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki z polskiej Sieci Badawczej Łukasiewicz, pomogą nie tylko w zapewnianiu dostępu do bezpiecznej, czystej wody pitnej, ale i przyczynią się do ochrony ekosystemów wodnych.
– Gdy ktoś zrzuci do jeziora groźne odpady, to ryby i ssaki wodne są zagrożone, bo nie zawsze są w stanie wyczuć niebezpieczeństwo. Dlatego to my odpowiadamy za zastosowanie odpowiednich czujników, które sprawdzą jakość wody, żeby chronić te formy życia. Ich naturalne sensory nie potrafią wykryć zagrożenia, więc to my musimy się tym zająć. Za pomocą naszych czujników możemy sprawdzić, czy woda jest bezpieczna i czy nadaje się do picia – tłumaczy Kiranmai Uppuluri.
