science >> Wetenschap >  >> Natuur

Miniatuurtranspondertechnologie voor gebruik in de strijd tegen plastic in de oceaan

Krediet:CC0 Publiek Domein

Er wordt getest met goedkope akoestische tags die aan visnetten worden bevestigd als onderdeel van een groot nieuw project om zwerfvuil op zee en 'spookvissen' te verminderen.

Verloren vistuig, ook wel spooknetten genoemd, vormt een grote bedreiging voor het leven in onze oceanen. Verstikkende koraalriffen, het beschadigen van mariene habitats en het verstrikken van vissen, zeezoogdieren en zeevogels, ze vormen ook een gevaar voor boten, vast komen te zitten in de propellers. En ze zijn een belangrijke bron van plasticvervuiling, geleidelijk uiteenvallen en uiteenvallen om toe te voegen aan het groeiende volume microplastics in de oceaan.

Vaak verloren tijdens stormen of sterke stroming, de netten kunnen lange afstanden afleggen en kunnen daarna nog jaren blijven vissen - vandaar de term spookvissen. Daarom, het lokaliseren en verwijderen van de netten is zowel zeer wenselijk als een grote uitdaging.

Het nieuwe NetTag-project is opgezet om te proberen zwerfvuil op zee te verminderen en te voorkomen door nieuwe technologie te ontwikkelen voor het lokaliseren en bergen van verloren vistuig op basis van miniatuurtransponders:akoestische apparaten die een binnenkomend signaal oppikken en er automatisch op reageren. Het project heeft ook tot doel verbeterde praktijken voor het beheer van visserijafval te bevorderen.

Het project is een samenwerking tussen Newcastle University (VK) die onderwatercommunicatie- en volgtechnologie ontwikkelt, CIIMAR (PT), INESC-TEC (PT), en de universiteiten van Aveiro (PT) en Santiago de Compostela (ES), samen met belanghebbenden uit de visserijsector in heel Europa.

Newcastle University-leider Jeff Neasham, een hoofddocent aan de School of Engineering, verklaart:

"Door miniatuur te bevestigen, goedkoop, onderzeese akoestische transponders naar visnetten of ander vistuig, het doel is om verloren vistuig van een zoekvaartuig nauwkeurig te kunnen lokaliseren en te onderzoeken hoe onderwaterrobots kunnen worden ingezet om waar nodig te helpen bij het bergen.

"Een eenheid aan boord van het oppervlakteschip zal ondervragingssignalen uitzenden en elk gelabeld vistuig binnen een straal van 3 km zal een antwoord sturen van waaruit het kan worden gelokaliseerd.

"Recente ontwikkelingen door ons team hebben technologie opgeleverd die goedkoop genoeg is om levensvatbaar te zijn voor deze toepassing en laag genoeg in energieverbruik om kleine batterijgevoede apparaten vele maanden nadat ze verloren zijn gegaan te kunnen terugvinden.

"We willen een win-winscenario bereiken waarin bescheiden investeringen door vissers meer dan terugverdiend kunnen worden, door het verlies van waardevolle activa te vermijden, terwijl ook een belangrijke bron van plasticvervuiling in het mariene milieu aanzienlijk wordt verminderd."

Het internet der dingen onder water nemen

Radiogolven kunnen niet in water doordringen en daarom vindt communicatie en tracking onder zee plaats via akoestische golven (geluid).

Onderwater akoestische transponders en modems zijn van oudsher grote en dure technologie (verkocht voor maximaal £ 15,- 000), die het gebruik ervan voornamelijk heeft beperkt tot hoogwaardige toepassingen, bijvoorbeeld in de olie- en gasindustrie.

Verder, veel apparaten zenden een hoog zendvermogen uit (tot 100 Watt), die gevolgen heeft voor het milieu bij gebruik op grote schaal, of aanzienlijk stroom verbruiken tijdens het luisteren, waarvoor grote batterijpakketten nodig zijn voor langdurig gebruik.

Het recente onderzoek van Newcastle University heeft zich gericht op miniatuurapparaten, ongeveer zo groot als een luciferdoosje, die kunnen worden vervaardigd voor minder dan £ 50, verbruiken milliWatt bij het ontvangen en verzenden van minder dan 1 Watt vermogen met behulp van signalen die zijn ontworpen om de impact op het leven in zee te minimaliseren. Ondanks dit, ze kunnen op betrouwbare wijze gegevens verzenden tot een bereik van 3 km met een snelheid van 500 bits per seconde, wat in staat is vele toepassingen bij het verzamelen van gegevens onder water te ondersteunen, duiker messaging en asset tracking.

Meerdere toepassingen voor de onderwatertechnologie

Newcastle University verricht al meer dan 25 jaar onderzoek van wereldklasse op het gebied van onderwatercommunicatietechnologie en hun eerdere technologieën zijn verwerkt in meer dan 2000 apparaten die over de hele wereld worden gebruikt voor onderwaternavigatie van voertuigen, het volgen van duikers/berichten en monitoring van het mariene milieu.

Het team werkt ook samen met Heriot-Watt University en de University of York om grootschalige slimme detectienetwerken te ontwikkelen in het £ 1,3 miljoen EPSRC gefinancierde project USMART, evenals een door NERC gefinancierd project met mariene biologen die deze technologie gebruiken om de verspreiding van zeezoogdieren en de impact van windparken voor de kust van Northumberland te volgen.