Elektroniczny nos zidentyfikuje źródło przykrych zapachów
11/17/2021
Inżynierowie z Hiszpanii stworzyli elektroniczny nos, który jest w stanie rozpoznać zapach nieczystości pochodzący z oczyszczalni ścieków. Problem ten jest o wiele bardziej poważny niż może się wydawać.
Problem zapachów wydobywających się z oczyszczalni ścieków doskonale rozumieją osoby, które mieszkają w okolicy tego typu zakładów. Obecne metody badania zapachów nie pozwalają jednak na szybkie i sprawne zlokalizowanie źródła odoru.
Elektroniczny nos skonstruowany przez Hiszpanów jest w stanie mierzyć różnego rodzaju zapachy i ich koncentracje. Dzięki temu jest w stanie tworzyć mapę zapachów wydobywających się z fabryk w czasie rzeczywistym. Obecnie poziom zanieczyszczenia zapachem mierzy się przy pomocy Olfaktometru – jest to urządzenie przyrząd do ilościowych porównań intensywności zapachów. Za jego pomocą pracownicy laboratoriów badają skład próbek zapachów z fabryk. Jednakże proces ten jest kosztowny, powolny i nie pozwala na szybkie zlokalizowanie źródła zapachu.
Śmierdzący problem
„Mieszkam dwa kilometry od oczyszczalni ścieków i od czasu do czasu zdarza się, że zapach z niej wydobywający się jest tak intensywny, że nie można nawet okna otworzyć. Wystawianie się na działanie takich zapachów ma konsekwencje zdrowotne dla ludzi” – powiedział współtwórca urządzenia, Santiago Marco z Katalońskiego Instytutu Bioinżynierii.
Aby skuteczniej monitorować zapachy emitowane przez oczyszczalnie ścieków Marco i jego podopieczni zaprojektowali przenośny elektroniczny nos, który analizuje zapachy za pomocą algorytmów sztucznej inteligencji. Praca jaką musieli wykonać była wręcz tytaniczna. Marco wraz z innymi inżynierami zbierał próbki powietrza wokół oczyszczalni ścieków i następnie „trenował” elektroniczny nos. W ten sposób urządzenie jest w stanie rozpoznać między innymi siarkowodór, amoniak czy wydzielający wyjątkowo nieprzyjemny zapach dwutlenek siarki. Nos jest także wyposażony w sensor, który rozpoznaje dwutlenek węgla, którego obecność wskazuje na działanie bakterii. Co ciekawe w warunkach laboratoryjnych e-nos skonstruowany przez Hiszpanów osiąga czułość zbliżoną do ludzkiego nosa.
CZYTAJ WIĘCEJ: Weź udział w konkursie: Keep Safe with Mitsubishi Electric – Robotyka
Testy e-nosa odbyły się w średniej wielkości oczyszczalni ścieków zlokalizowanej na południu Hiszpanii między styczniem, a czerwcem tego roku. Nos został zainstalowany na dronie, który wykonywał loty wokół zakładu. Urządzenie zasysa powietrze za pomocą specjalnej rury, które trafia potem do analizatora.
Elektroniczny kontra ludzki
„To co było i właściwie jest największą trudnością, to fakt, że ludzki zmysł powonienia jest trudny do zdefiniowania. Staraliśmy się nie tylko dokładnie określić ilość składników danego zapachu, ale także określić intensywność tego zapachu w odniesieniu do naszej ludzkiej percepcji” – powiedziała współautor, Maria Deseada Esclapez.
Wyniki analizy e-nosa pokazały, że w 10 na 13 przypadków była ona zgodna z badaniami przeprowadzanymi w laboratorium. Dzięki umieszczeniu elektronicznego nosa na dronie naukowcy mogli określić intensywność zapachu.
„Jesteśmy zadowoleni z uzyskanych wyników, ale mamy równocześnie świadomość, że potrzebne są dalsze prace nad e-nosem” – powiedział Marco.
W przyszłości konstruktorzy chcą zmniejszyć wagę elektronicznego nosa i ustandaryzować proces analizy zapachów. Ponadto w przyszłości urządzenie będzie analizowało zapachy biorąc pod uwagę temperaturę, wilgotność oraz inne czynniki środowiskowe.
Źródła: techxplore, spectrum IEEEE, phys.org
Autor: Mateusz Tomanek
Zobacz też:
