Forskere har utviklet et rimelig IoT-system basert på ESP32 som kan overvåke biogassproduksjon i sanntid. Systemet bruker NDIR-sensorer og gir stabil dataoverføring med bare 1,77 sekunders forsinkelse over 30 dagers kontinuerlig drift.
UASB-reaktorer (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) brukes i stor utstrekning til avløpsrensing på grunn av deres enkle drift og potensial for energigjenvinning gjennom biogassproduksjon. Utfordringen har vært å finne kostnadseffektive løsninger for kontinuerlig overvåkning av metaninnhold og gasstrøm.
Komplett sensorsystem med ESP32 som hjerne
Det nye systemet integrerer flere sensortyper i en helhetlig IoT-løsning:
• NDIR-sensorer (Non-Dispersive Infrared) for måling av CH₄ og CO₂
• Temperatursensor for prosessovervåkning
• Trykksensor for systemoptimalisering
• Termisk massestrømningsmåler for gasstrøm
• ESP32-mikrocontroller som sentral prosesseringsenhet
Systemet tilbyr både web- og mobilgrensesnitt for fjernovervåkning, noe som gjør det ideelt for både industrielle anlegg og forskningsprosjekter der kontinuerlig tilgang er kritisk.
Imponerende testresultater fra slakteriavløp
Under testing i et laboratorieskala UASB-reaktor som behandlet industrielt slakteriavløp, viste systemet stabile ytelsesdata over 30 dager:
Målte verdier:
• Gasstrøm: 42,84-76,16 NL·d⁻¹
• Metankonsentrasjon: 53,31-88,0%
• Temperatur: 22,25-27,80°C (stabil mesofil drift)
• Sensordrift: nær null over testperioden
Den gjennomsnittlige overføringsforsinkelsen på kun 1,77 sekunder gjør systemet egnet for sanntidsapplikasjoner der rask respons er viktig for prosessoptimalisering.
Praktiske anvendelsesområder
Dette systemet åpner for flere interessante bruksområder:
Industriell avløpsrensing: Kontinuerlig optimalisering av biogassproduksjon
Forskningsprosjekter: Detaljert datainnsamling for prosessforståelse
Småskala biogassanlegg: Kostnadseffektiv overvåkning for gårdsbruk og mindre bedrifter
Den modulære oppbyggingen gjør det mulig å tilpasse systemet til ulike reaktorstørrelser og prosessbetingelser. NDIR-teknologien gir nøyaktige gasmålinger uten behov for dyr kalibrering, mens ESP32-plattformen sikrer både fleksibilitet og rimelige komponentkostnader.
For hobbyister og studenter representerer denne løsningen en tilgjengelig inngang til avansert prosessovervåkning med industriell kvalitet på resultatene.
Kilde: ACS omega