Nuevo dispositivo sensor polivalente para vigilar los océanos
Es frecuente tomar muestras de agua del océano y analizarlas en laboratorios terrestres, pero este método es costoso y apenas ofrece instantáneas en momentos y lugares muy concretos. El proyecto SenseOCEAN, financiado con fondos europeos, hizo posible reunir a importantes fabricantes (de los ámbitos académico e industrial) de sensores marinos con el propósito de crear un modo fiable, preciso y rentable de realizar la difícil tarea de vigilar los océanos. El consorcio responsable construyó una serie de sensores en miniatura de tipo químico, electroquímico y óptico, entre ellos, un sensor «lab-on-a-chip», o «laboratorio en un chip». Ajustaron su funcionamiento a sistemas comunes de interfaz, enchufes y conectores y también a los formatos normalizados de datos, con el fin de crear un dispositivo sensor biogeoquímico marino in situ y polivalente. «Podemos conseguir una producción en serie que sea rentable recurriendo a tecnologías nuevas como la impresión 3D y técnicas novedosas de microfabricación», anunció el coordinador del proyecto, el profesor Douglas Connelly. Una gama amplia de usos Los dispositivos sensores integrados del proyecto se sometieron a extensos ensayos de campo en el fiordo de Kiel (Alemania) y en el mar Mediterráneo. Además, los científicos instalaron durante 150 días en el Ártico un sensor fluorométrico de tasa elevada de repetición y, aparte, un sensor de nutrientes multiparamétrico durante más de dos años en un puerto del Reino Unido. Por otro lado, ya se utiliza un microsensor electroquímico de óxido nitroso (N2O) en más de un centenar de plantas de tratamiento de aguas residuales, mientras que se ha ensayado en piscifactorías la función de vigilancia de unos optrodos que se valen de la luz para detectar y medir sustancias específicas en una muestra. Uno de los socios del proyecto creó V-Lux, un fluorómetro multiparamétrico que sirve para vigilar contaminantes del medio ambiente, algas, la descarga de alcantarillas, la calidad del agua para el baño, derrames de aceite (incluso la escorrentía de carreteras y rampas de aeropuertos) y contaminantes de fuentes concretas. Asimismo, permite vigilar materia orgánica disuelta de color para evaluar la carga orgánica, el control de la coagulación y la condición de los filtros de depuradoras de aguas, así como el agua de enjuague de sistemas de depuración de gases de escape. El dispositivo sensor y cada uno de los sensores se pueden montar con facilidad en vehículos submarinos, puntos de amarre y boyas, o también en armazones sumergidos a gran profundidad, con el fin de analizar el medio ambiente. Si los sensores se acoplan a planeadores, se pueden abarcar grandes extensiones, mientras que si se colocan en plataformas autónomas se pueden realizar análisis frecuentes a largo plazo. «También contamos con sistemas especiales de protección contra las bioincrustaciones, por lo que los sensores se pueden instalar bajo las olas durante periodos prolongados», señaló el profesor Connelly. Ventajas comerciales y medioambientales Los costes de producción de los sensores se abarataron notablemente reduciendo al mínimo el número de piezas de las máquinas y empleando nuevos materiales y tecnologías, como la impresión 3D y las placas de circuitos impresos flexi-rígidas. También se tomaron de otros campos (por ejemplo, la electrónica digital) técnicas como los circuitos de fluidos análogos con el fin de reducir el número de bombas de inyección con motor paso a paso en el «laboratorio en un chip». En SenseOCEAN se han integrado por primera vez sensores múltiples en un dispositivo sensor tipo «plug and play». Cabe añadir que los socios del proyecto no se limitaron a adaptar sensores ya existentes, sino que los crearon desde cero. Según el profesor Connelly: «Nuestras pymes asociadas ya cuentan en el mercado con productos que se han beneficiado de SenseOCEAN, por ejemplo, un registrador de datos de campo y un microsensor de N2O y un fluorómetro multiparamétrico. Además, están muy próximas a comercializar otros productos, por ejemplo, optrodos. La clave de la buena marcha de este proyecto fue la eficaz colaboración entre entidades del sector de la ciencia y de la industria». A largo plazo, las organizaciones normativas y de vigilancia contarán con una gama nueva de herramientas que permitirán crear legislación y realizar controles con eficacia en aras de proteger el entorno marino. «Además, apoyarán la investigación al hacer posible un muestreo más amplio de los océanos, en sentido espacial y temporal, lo cual permitirá conocer mejor procesos marinos como la circulación oceánica y el ciclo de los nutrientes a escala local y mundial», concluyó el profesor Connelly.
Palabras clave
SenseOCEAN, electroquímico, óptico, optrodo, laboratorio en un chip, sensor marino, fluorómetro multiparamétrico
