Các nhà nghiên cứu Viện Fraunhofer về Tích hợp mạch IIS và độ tin cậy và tích hợp vi mô IZM tại Đức phát triển một hệ thống cảm biến có khả năng giúp chống lại những thủ phạm gây ô nhiễm. Hệ thống này được thiết kế chủ yếu phát hiện các chất gây ô nhiễm trong nước, nhưng cũng giúp xác định một công ty nào đó có tuân thủ luật môi trường hay không.
Chủ nhiệm nhóm nghiên cứu Fraunhofer IIS, TS Matthias Völker trong thông cáo báo chí trên trang web Fraunhofer mô tả: “Thiết bị này bao gồm hai cảm biến chính, hệ thống cảm biến được thiết kế để phát hiện một số chất thường thấy trong nước thải bị nhiễm bẩn. Hai thành phần cảm biến là cảm biến vật lý và cảm biến hóa học cùng các hệ thống quản lý năng lượng, hệ thống điều khiển và gửi thông tin, hệ thống lấy mẫu nước".
Hệ thống hoạt động khi một robot đặt ba chiếc vòng vào ống nước thải. Một trong số đó được đặt trước dòng nước từ công ty sản xuất, chiếc thứ hai được đặt sau đó. Hai vòng đầu tiên này có các cảm biến sẽ các tính chất vật lý như nhiệt độ, độ pH và tốc độ chảy của dòng nước.
Hệ thống thông tin liên lạc vô tuyến cho phép hai chiếc vòng so sánh các phép đo đã thực hiện. Chiếc vòng thứ ba sau đó được thả vào trong cống nước thải và ghi lại những tính chất hóa học của nước. Thiết bị được lắp đặt với hệ thống lấy mẫu, được kích hoạt sau khi vòng thứ hai truyền tín hiệu điều khiển micropump (máy bơm nhỏ) thu thập một vài microliter nước thải, nước được pha loãng trước khi tiếp xúc với các cảm biến hóa học.
Cảm biến hóa học gồm sáu điện cực khác nhau, mỗi điện cực có lớp phủ polymer, được xếp lớp sao cho khoảng trống giữa các lớp có kích thước hoàn hảo nhằm tích tụ các chất ô nhiễm cụ thể. Các chất ô nhiễm sau đó tác động đến đầu thu chỉ số của cảm biến hóa học, cho thấy sự hiện diện của những chất ô nhiễm nhất định trong mẫu nước thu được.
Hệ thống thiết bị này được trang bị một bộ lấy mẫu, thu thập một lượng nước thải đủ để có thể một nhà phân tích hóa học có trình độ và kinh nghiệm thực hiện phân tích trong phòng thí nghiệm, đánh giá độ nhiễm bẩn và hậu quả tác động vào môi trường của chất thải công ty đổ ra môi trường. Đây cũng là chứng cứ để buộc công ty sai phạm ra tòa.
Ngoài ra, trong hệ thống đo nước xả thải có sử dụng dung dịch tẩy rửa, có thể tách bất kỳ phân tử ô nhiễm khỏi các điện cực, cho phép các cảm biến có thể tiếp tục sử dụng lại.
Để xem xét độ tin cậy của hệ thống khảo sát đánh giá nước thải, các nhà nghiên cứu thử nghiệm từng bộ phận riêng lẻ trong các phòng thí nghiệm của các đối tác tham gia dự án, sau đó là nước thải thật trong hệ thống nước thải nhân tạo, cuối cùng là trong đường ống nước thải thực sự. Các nhà nghiên cứu thuộc Fraunhofer IZM hiện đang lên kế hoạch tiến hành thí điểm quy mô lớn thiết bị với các đối tác ở châu Âu.
