मूक क्रांति: कैसे छोटे गैस सेंसर फिलीपींस के खेतों को लाखों की बचत करा रहे हैं

केस 1: पशुधन और मुर्गीपालन फार्म – अमोनिया (NH₃) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) की निगरानी

पृष्ठभूमि:
फिलीपींस में पशुपालन और मुर्गीपालन (जैसे, सुअर पालन, मुर्गी पालन) का पैमाना बढ़ रहा है। उच्च घनत्व वाले पशुपालन से पशुओं के बाड़ों के अंदर हानिकारक गैसों का संचय होता है, मुख्य रूप से पशुओं के अपशिष्ट के अपघटन से अमोनिया (NH₃) और पशुओं के श्वसन से कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂)।

• अमोनिया (NH₃): इसकी उच्च सांद्रता जानवरों के श्वसन तंत्र में जलन पैदा करती है, जिससे उनकी रोग प्रतिरोधक क्षमता कम हो जाती है, वजन बढ़ने की गति धीमी हो जाती है और वे बीमारियों के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाते हैं।
• कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂): इसकी अत्यधिक सांद्रता से सुस्ती, भूख न लगना और गंभीर मामलों में दम घुटना हो सकता है।

अनुप्रयोग का मामला: कैलाबारज़ोन क्षेत्र में एक बड़े पैमाने पर सुअर पालन फार्म

• तकनीकी समाधान: अमोनिया सेंसर और कार्बन डाइऑक्साइड सेंसर सुअर के बाड़ों के अंदर स्थापित किए जाते हैं, जो वेंटिलेशन सिस्टम और एक केंद्रीय नियंत्रण प्लेटफॉर्म से जुड़े होते हैं।
• आवेदन प्रक्रिया:
  1. रीयल-टाइम मॉनिटरिंग: सेंसर लगातार NH₃ और CO₂ के स्तर पर नज़र रखते हैं।
  2. स्वचालित नियंत्रण: जब गैस की सांद्रता पूर्व निर्धारित सुरक्षा सीमा से अधिक हो जाती है, तो सिस्टम ताजी हवा अंदर लाने के लिए निकास पंखों को स्वचालित रूप से सक्रिय कर देता है जब तक कि स्तर सामान्य नहीं हो जाता।
  3. डेटा लॉगिंग: सभी डेटा रिकॉर्ड किया जाता है और रिपोर्ट तैयार की जाती हैं, जिससे कृषि मालिकों को रुझानों का विश्लेषण करने और प्रबंधन प्रथाओं को अनुकूलित करने में मदद मिलती है।
• कीमत:
  • पशु कल्याण एवं स्वास्थ्य: श्वसन संबंधी रोगों की घटनाओं को काफी हद तक कम करता है, जिससे जीवित रहने की दर और विकास दक्षता में सुधार होता है।
  • ऊर्जा की बचत और लागत में कमी: मांग-आधारित वेंटिलेशन, 24/7 पंखे चलाने की तुलना में ऊर्जा लागत में काफी बचत करता है।
  • उत्पादन में वृद्धि: स्वस्थ पशुओं का अर्थ है बेहतर फ़ीड रूपांतरण अनुपात और उच्च गुणवत्ता वाला मांस।

केस 2: ग्रीनहाउस और वर्टिकल फार्मिंग – कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) उर्वरक और एथिलीन (C₂H₄) निगरानी

पृष्ठभूमि:
नियंत्रित वातावरण कृषि (सीईए) में, जैसे कि ग्रीनहाउस और उच्च तकनीक वाले ऊर्ध्वाधर फार्मों में, गैस प्रबंधन एक मुख्य घटक है।

• कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂): यह प्रकाश संश्लेषण के लिए एक कच्चा माल है। बंद ग्रीनहाउस में, तीव्र धूप के दौरान CO₂ का स्तर तेजी से गिर सकता है, जिससे यह एक सीमित कारक बन जाता है। CO₂ की आपूर्ति (जिसे "CO₂ उर्वरक" कहा जाता है) सब्जियों और फूलों की पैदावार में उल्लेखनीय वृद्धि कर सकती है।
• एथिलीन (C₂H₄): यह एक पादप परिपक्वता हार्मोन है। कटाई के बाद भंडारण के दौरान, इसकी थोड़ी सी मात्रा भी फलों और सब्जियों में समय से पहले पकने, नरम होने और खराब होने का कारण बन सकती है।

अनुप्रयोग का उदाहरण: बेंग्वेट प्रांत में एक सब्जी ग्रीनहाउस

• तकनीकी समाधान: टमाटर या लेट्यूस उगाने वाले ग्रीनहाउस के अंदर CO₂ सेंसर लगाए जाते हैं, जो CO₂ सिलेंडर रिलीज सिस्टम से जुड़े होते हैं। एथिलीन सेंसर भंडारण गोदामों में लगाए जाते हैं।
• आवेदन प्रक्रिया:
  1. सटीक उर्वरकन: CO₂ सेंसर स्तरों की निगरानी करता है। जब प्रकाश पर्याप्त होता है (एक प्रकाश सेंसर द्वारा निर्धारित) लेकिन CO₂ इष्टतम स्तरों से नीचे होता है (जैसे, 800-1000 पीपीएम), तो सिस्टम प्रकाश संश्लेषण दक्षता को अधिकतम करने के लिए स्वचालित रूप से CO₂ छोड़ता है।
  2. ताजगी संबंधी चेतावनी: भंडारण में, यदि एथिलीन सेंसर सांद्रता में वृद्धि का पता लगाता है, तो यह एक अलार्म बजाता है, जिससे कर्मचारियों को खराब हो रहे उत्पादों की जांच करने और उन्हें हटाने के लिए सचेत किया जाता है, जिससे खराब होने से बचाव होता है।
• कीमत:
  • बढ़ी हुई पैदावार और दक्षता: CO₂ उर्वरक से फसलों की पैदावार में 20-30% तक वृद्धि हो सकती है।
  • अपव्यय में कमी: एथिलीन का शीघ्र पता लगाने से उपज की शेल्फ लाइफ में काफी वृद्धि होती है, जिससे कटाई के बाद होने वाले नुकसान में कमी आती है।

केस 3: अनाज भंडारण और प्रसंस्करण – फॉस्फीन (PH₃) निगरानी

पृष्ठभूमि:
फिलीपींस चावल उत्पादक देश है, इसलिए अनाज का भंडारण अत्यंत महत्वपूर्ण है। कीटों के प्रकोप से बचाव के लिए, अनाज भंडारों में धूमनकारी रसायनों का प्रयोग किया जाता है। इनमें सबसे आम एल्युमिनियम फॉस्फाइड की गोलियां हैं, जो हवा के संपर्क में आने पर अत्यधिक विषैली फॉस्फीन (PH₃) गैस छोड़ती हैं। इससे धूमनकारी कार्य करने वाले या भंडारों में प्रवेश करने वाले श्रमिकों के लिए गंभीर सुरक्षा जोखिम उत्पन्न होता है।

अनुप्रयोग मामला: नुएवा एशिजा प्रांत में एक केंद्रीय अनाज भंडार

• तकनीकी समाधान: श्रमिक साइलो में प्रवेश करने से पहले पोर्टेबल फॉस्फीन (PH₃) गैस डिटेक्टरों का उपयोग करते हैं। दीर्घकालिक पर्यावरणीय निगरानी के लिए स्थायी PH₃ सेंसर भी लगाए गए हैं।
• आवेदन प्रक्रिया:
  1. सुरक्षित प्रवेश: किसी भी बंद स्थान में प्रवेश करने से पहले पीएच₃ स्तर की जांच के लिए एक पोर्टेबल डिटेक्टर का उपयोग करना आवश्यक है; प्रवेश की अनुमति तभी दी जाएगी जब सांद्रता सुरक्षित हो।
  2. निरंतर निगरानी: स्थायी सेंसर 24/7 निगरानी प्रदान करते हैं। रिसाव या असामान्य सांद्रता का पता चलने पर, कर्मियों को तुरंत सुरक्षित स्थान पर पहुंचाने के लिए ऑडियो-विजुअल अलार्म बजने लगते हैं।
• कीमत:
  • जीवन सुरक्षा: यही प्राथमिक मूल्य है, जिससे घातक विषैले हादसों को रोका जा सके।
  • नियामक अनुपालन: व्यावसायिक स्वास्थ्य और सुरक्षा मानकों को पूरा करने में सहायता करता है।

सारांश और चुनौतियाँ

सारांश:
फिलीपीन कृषि में गैस सेंसर का मुख्य अनुप्रयोग पर्यावरण का सटीक और स्वचालित प्रबंधन करना है, ताकि:

• पौधों और पशुओं की पैदावार और गुणवत्ता में सुधार के लिए विकास की अनुकूलतम परिस्थितियाँ बनाएँ।
• बीमारी और नुकसान को रोकें, परिचालन जोखिमों को कम करें।
• कर्मचारियों की सुरक्षा सुनिश्चित करें और संपत्तियों की रक्षा करें।

चुनौतियाँ:
जल गुणवत्ता सेंसरों की तरह, फिलीपींस में इनके व्यापक उपयोग में भी कई बाधाएं हैं:

• लागत: उच्च प्रदर्शन वाले सेंसर और एकीकृत स्वचालन प्रणालियाँ छोटे किसानों के लिए एक महत्वपूर्ण निवेश का प्रतिनिधित्व करती हैं।
• तकनीकी ज्ञान: उपयोगकर्ताओं को उचित अंशांकन, रखरखाव और डेटा व्याख्या के लिए प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है।
• अवसंरचना: मजबूत आईओटी सिस्टम के संचालन के लिए विश्वसनीय बिजली और इंटरनेट पूर्वापेक्षाएँ हैं।
• सर्वर और सॉफ्टवेयर वायरलेस मॉड्यूल का पूरा सेट, RS485 GPRS /4G / वाईफ़ाई / LORAA / LORAWAN को सपोर्ट करता है।

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