A ciência por trás do controle interativo de algas: MPC-Buoy

Ao tratar as algas com ultrassom, elas podem se tornar resistentes ao ultrassom. O Interactive Algae Control ajuda a evitar isso, ajustando os tratamentos ao longo do tempo.” – Lisa Brand, CTO da LG Sonic.

Por que o controle tradicional de algas não é suficiente?

A proliferação de algas nocivas (HABs) está entre os desafios mais urgentes no gerenciamento de água atualmente. À medida que a mudança climática se intensifica e a poluição por nutrientes aumenta, a proliferação de algas está aparecendo com mais frequência e durando mais tempo em reservatórios de água potável, lagos industriais e indústrias de mineração.

Embora o ultrassom tenha surgido como uma solução preferida sem produtos químicos, os sistemas convencionais que usam frequências fixas ficam aquém do esperado com o passar do tempo. Isso ocorre porque as algas não são estáticas; elas se adaptam. Espécies como as algas verde-azuladas (cianobactérias) podem regular sua flutuabilidade, formar espuma na superfície e até mesmo criar resistência a sinais ultrassônicos consistentes.

Para controlar efetivamente as algas, é fundamental adotar tecnologias avançadas que possam se adaptar a essas mudanças. É nesse ponto que o controle interativo de algas muda o jogo.

A importância do controle de algas

O controle de algas é essencial para manter as temperaturas da água, a saúde e a sustentabilidade dos ecossistemas aquáticos. O crescimento excessivo de algas pode levar a uma série de problemas, incluindo

• Danos aos organismos aquáticos: A proliferação de algas pode produzir toxinas que podem prejudicar ou matar organismos aquáticos, incluindo peixes, plantas e outras formas de vida aquática.
• Problemas de qualidade da água: A proliferação de algas pode contaminar a água potável, afetar o sabor e o odor da água e reduzir a clareza da água.
• Impactos econômicos: A proliferação de algas pode afetar as atividades recreativas, o turismo e a pesca comercial, resultando em perdas econômicas significativas.
• Riscos à saúde humana: A proliferação de algas pode produzir toxinas que podem prejudicar a saúde humana, inclusive danos ao fígado e aos rins.

Medidas eficazes de controle de algas, como os sistemas ultrassônicos de controle de algas, podem ajudar a evitar esses problemas e manter a saúde e a sustentabilidade dos ecossistemas aquáticos.

Como as algas se adaptam e por que isso é importante

As algas são organismos altamente adaptáveis. Elas podem se desenvolver em águas quentes ou frias, sob gelo espesso ou em ambientes com poucos nutrientes. Entre as plantas e bactérias concorrentes, elas costumam ser as primeiras a se adaptar devido à sua rápida reprodução e aos requisitos mínimos de recursos. Compreender a biomassa das algas é fundamental para o desenvolvimento de técnicas eficazes para evitar a proliferação de algas nocivas, pois fatores ambientais como a temperatura afetam significativamente o crescimento e a adaptação das algas.

As algas verde-azuladas, em particular, sobem à superfície da água usando vesículas de gás, pequenas câmaras de flutuação que aumentam ou diminuem com base na disponibilidade de luz solar. Elas têm vesículas de gás que são grandes ou pequenas dependendo da coluna de água. É por isso que interromper a flutuabilidade das células de algas por meio de ultrassom é tão eficaz. O tratamento impede que as algas cheguem à superfície, onde absorvem a luz e fazem fotossíntese, interrompendo a proliferação antes que ela se instale.

Entendendo o controle interativo ultrassônico de algas

A tecnologia de ultrassom interativo faz mais do que emitir ondas sonoras. Ela usa dados em tempo real e parâmetros adaptativos, incluindo frequência, amplitude, duração e ordem, para atingir as algas com base em seu tipo e estágio de crescimento.

A tecnologia perturba a estrutura e a função das células das algas, levando a alterações no metabolismo e à possível morte das células das algas.

As algas respondem de forma diferente dependendo de:

• Sua espécie
• Condições ambientais (luz, nutrientes, temperatura)
• Se elas estão crescendo ativamente, atingindo o pico ou em decomposição

Em vez de usar uma frequência “única”, nossa solução aplica um conjunto de sinais ultrassônicos em constante mudança, garantindo que as algas não se adaptem e que o sistema permaneça eficaz durante todo o ano.

Qual é a eficácia do controle interativo de algas?

Como os corpos d’água são sistemas complexos com muitos fatores de influência, pode ser um desafio isolar o impacto exato do ultrassom na qualidade da água sem um grande esforço e dados históricos anteriores ao início do projeto. Portanto, é mais prático observar os indicadores operacionais que foram previamente afetados pela proliferação de algas antes da instalação das boias MPC e compará-los com os dados coletados após a instalação.

A boia MPC: Controle de algas orientado por dados

O MPC-Buoy é um dispositivo flutuante alimentado por energia solar que dá vida a essa tecnologia interativa. É mais do que uma unidade de tratamento, é um sistema inteligente de gerenciamento de água projetado para enfrentar os desafios em uma estação de tratamento de água.

1. Monitoramento da qualidade da água em tempo real

A cada 10 minutos, o MPC-Buoy coleta dados sobre a qualidade da água, incluindo:

• Clorofila-a (algas verdes)
• Ficocianina (algas verde-azuladas)
• Turbidez, pH, temperatura, oxigênio dissolvido

2. Análise e previsão de dados

A boia envia esses dados para a nuvem, onde os algoritmos de IA:

• Detectam quais algas estão presentes
• Identificam seu estágio de crescimento
• Preveem a formação de floração de algas

3. Tratamento adaptativo

Com base na análise, o sistema seleciona e ajusta:

• Frequência do ultrassom
• Amplitude e duração
• Ordem da forma de onda

A manutenção de níveis equilibrados de oxigênio dissolvido também é essencial nesse processo. Níveis adequados de oxigênio sustentam a vida aquática e ajudam a decompor a matéria orgânica, reduzindo o acúmulo de nutrientes que alimenta o crescimento de algas. Ao melhorar a circulação da água e aumentar a distribuição de oxigênio, essa solução ecológica pode criar condições menos favoráveis para as espécies de algas nocivas e, ao mesmo tempo, promover um ecossistema aquático mais saudável.

Comparação dos métodos de controle de algas

Há vários métodos disponíveis para o controle do crescimento de algas, incluindo

• Controle químico: Produtos químicos como algicidas e sulfato de cobre podem ser usados para matar as algas, mas também podem prejudicar os organismos aquáticos e contaminar a água.
• Controle físico: Métodos físicos, como sistemas ultrassônicos de controle de algas, podem ser usados para controlar o crescimento de algas sem prejudicar os organismos aquáticos.
• Controle biológico: Métodos biológicos, como a introdução de peixes comedores de algas, podem ser usados para controlar o crescimento de algas, mas também podem ter consequências indesejadas.
• Controle de nutrientes: A redução de nutrientes na água pode ajudar a evitar o crescimento de algas, mas pode ser difícil de conseguir e pode exigir mudanças significativas nas práticas de uso da terra.

Os sistemas ultrassônicos de controle de algas são um método não químico e não invasivo de controle do crescimento de algas que pode ser eficaz em diversos ambientes aquáticos.

Sustentável e escalonável

Ao contrário dos tratamentos químicos, como o sulfato de cobre, que oferecem alívio a curto prazo, mas perturbam os ecossistemas, o ultrassom interativo é

• Ecologicamente correto (inofensivo para peixes e plantas aquáticas)
• De baixa manutenção (sem recargas, sem produtos químicos)
• Totalmente automatizado (desempenho 24 horas por dia, 7 dias por semana, com base em dados em tempo real)
• Escalável em serviços públicos de água potável, barragens de rejeitos industriais e lagos recreativos

Esse inovador sistema de controle de algas utiliza ondas sonoras ultrassônicas para monitorar a qualidade da água e controlar as algas sem a necessidade de produtos químicos, protegendo assim o equilíbrio ecológico e reduzindo os custos operacionais.

É uma maneira mais inteligente, segura e sustentável de gerenciar as algas, protegendo tanto as operações quanto os ecossistemas.

Conclusão

À medida que a proliferação de algas nocivas se torna mais persistente e adaptável, os tratamentos de frequência fixa não são mais suficientes. O Controle Interativo de Algas com o MPC-Buoy oferece uma abordagem mais inteligente e responsiva, combinando o monitoramento em tempo real com o tratamento adaptativo por ultrassom. Isso garante a eficácia contínua em condições e espécies de algas em constante mudança. Ao reduzir a dependência de produtos químicos e manter o equilíbrio ecológico, ele apoia a saúde da água e a eficiência operacional a longo prazo. Em última análise, isso resulta em água mais limpa, ecossistemas mais saudáveis e estratégias de gerenciamento de água mais resilientes.

Com base na análise, o sistema seleciona e ajusta:

• Frequência do ultrassom
• Amplitude e duração
• Ordem da forma de onda

A manutenção de níveis equilibrados de oxigênio dissolvido também é essencial nesse processo. Níveis adequados de oxigênio sustentam a vida aquática e ajudam a decompor a matéria orgânica, reduzindo o acúmulo de nutrientes que alimenta o crescimento de algas. Ao melhorar a circulação da água e aumentar a distribuição de oxigênio, essa solução ecológica pode criar condições menos favoráveis para as espécies de algas nocivas e, ao mesmo tempo, promover um ecossistema aquático mais saudável.

Comparação dos métodos de controle de algas

Há vários métodos disponíveis para o controle do crescimento de algas, incluindo

• Controle químico: Produtos químicos como algicidas e sulfato de cobre podem ser usados para matar as algas, mas também podem prejudicar os organismos aquáticos e contaminar a água.
• Controle físico: Métodos físicos, como sistemas ultrassônicos de controle de algas, podem ser usados para controlar o crescimento de algas sem prejudicar os organismos aquáticos.
• Controle biológico: Métodos biológicos, como a introdução de peixes comedores de algas, podem ser usados para controlar o crescimento de algas, mas também podem ter consequências indesejadas.
• Controle de nutrientes: A redução de nutrientes na água pode ajudar a evitar o crescimento de algas, mas pode ser difícil de conseguir e pode exigir mudanças significativas nas práticas de uso da terra.

Os sistemas ultrassônicos de controle de algas são um método não químico e não invasivo de controle do crescimento de algas que pode ser eficaz em diversos ambientes aquáticos.

Sustentável e escalonável

Ao contrário dos tratamentos químicos, como o sulfato de cobre, que oferecem alívio a curto prazo, mas perturbam os ecossistemas, o ultrassom interativo é

• Ecologicamente correto (inofensivo para peixes e plantas aquáticas)
• De baixa manutenção (sem recargas, sem produtos químicos)
• Totalmente automatizado (desempenho 24 horas por dia, 7 dias por semana, com base em dados em tempo real)
• Escalável em serviços públicos de água potável, barragens de rejeitos industriais e lagos recreativos

Esse inovador sistema de controle de algas utiliza ondas sonoras ultrassônicas para monitorar a qualidade da água e controlar as algas sem a necessidade de produtos químicos, protegendo assim o equilíbrio ecológico e reduzindo os custos operacionais.

É uma maneira mais inteligente, segura e sustentável de gerenciar as algas, protegendo tanto as operações quanto os ecossistemas.

Conclusão

À medida que a proliferação de algas nocivas se torna mais persistente e adaptável, os tratamentos de frequência fixa não são mais suficientes. O Controle Interativo de Algas com o MPC-Buoy oferece uma abordagem mais inteligente e responsiva, combinando o monitoramento em tempo real com o tratamento adaptativo por ultrassom. Isso garante a eficácia contínua em condições e espécies de algas em constante mudança. Ao reduzir a dependência de produtos químicos e manter o equilíbrio ecológico, ele apoia a saúde da água e a eficiência operacional a longo prazo. Em última análise, isso resulta em água mais limpa, ecossistemas mais saudáveis e estratégias de gerenciamento de água mais resilientes.