EPICS-Projekte in IEEE bieten Studierenden die Möglichkeit, mit Ingenieuren und Mentoren, lokalen Organisationen und technologischen Innovationen zusammenzuarbeiten, um gemeinschaftliche Probleme zu lösen.
Die folgenden beiden Umweltprojekte zeigen den Wert von Teamarbeit und direkter Einbindung der Projektbeteiligten. Einer von ihnen nutzt intelligente Biodigester, um den Abfall im ländlichen Kolumbien besser zu verwalten. Das andere Ziel besteht darin, türkischen Olivenbauern dabei zu helfen, ihre Bäume vor den Auswirkungen des Klimawandels zu schützen, indem ihnen ein Warnsystem zur Verfügung gestellt wird, mit dem Wachstumsprobleme erkannt werden können.
Keine Zeit zu verlieren in der kolumbianischen Landschaft
Eine gute Abfallbewirtschaftung ist für die Lebensbedingungen einer Gemeinschaft von wesentlicher Bedeutung. Im ländlichen La Vega in Kolumbien hat das Fehlen eines wirksamen Systems zu Boden- und Wasserverschmutzung geführt, ein besonders besorgniserregendes Problem, da die Wirtschaft der Stadt weitgehend von der Landwirtschaft abhängt.
Das Projekt „Intelligente Biodigester für eine bessere Umwelt in ländlichen Gebieten“ brachte Studenten zusammen, um eine Lösung zu entwerfen.
Vivian Estefanía Beltrán, Ph.D. Ein Student an der Universidad del Rosario in Bogotá löste das Problem durch den Bau eines kostengünstigen anaeroben Fermenters, der mithilfe eines Instrumentensystems Mikroorganismen in biologisch abbaubare Materialien zerlegt. Dadurch wird die Menge an Feststoffabfällen reduziert und die Fermenter können Biogas produzieren, das zur Stromerzeugung genutzt werden kann.
„Die anaerobe Vergärung ist ein natürlicher biologischer Prozess, der organisches Material in zwei wertvolle Produkte umwandelt: Biogas und nährstoffreiche Bodenverbesserungsmittel in Form von Gärresten“, erklärt Beltrán. „Als Nebenprodukt unseres Fermenterbetriebs handelt es sich bei Gärrückständen um organisches Material, das nicht in Biogas umgewandelt werden kann, sondern als Bodenverbesserer für die Pflanzen unserer Landwirte, beispielsweise Kaffee, verwendet werden kann.
„Obwohl es einfach erscheinen mag, wird der Prozess von vielen Variablen beeinflusst. Die Unterstützung, die wir von EPICS innerhalb des IEEE erhalten haben, ist wichtig, da sie uns die Messung dieser Variablen wie pH-Werte, Reaktortemperatur und Biogaszusammensetzung ermöglicht. [methane and hydrogen sulfide]. Das System ermöglicht es uns, fundierte Entscheidungen zu treffen, die die Sicherheit, Qualität und Effizienz des Prozesses zum Nutzen der Gemeinschaft verbessern.
Das Projekt ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Studenten der Universidad del Rosario, einem Team von Ingenieurstudenten der Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central, Professor Carlos Felipe Vergara und Mitgliedern der Junta de Acción Comunal (Vereda La Granja). um den Bewohnern zu helfen, ihre Gemeinschaft zu verbessern. .
„Es war eine großartige Erfahrung zu sehen, wie Einzelpersonen aus unterschiedlichen Studienbereichen, von Ingenieurwissenschaften über Elektronik bis hin zu Informatik, gemeinsam an einem Projekt arbeiten und lernen können, das sich direkt positiv auf die Gemeinschaft auswirkt. —Vivian Estefania Beltrán
Beltrán arbeitete eng mit acht Studenten und drei Dozenten zusammen – Maria Fernanda Gómez, Andrés Pérez Gordillo (der Leiter der Instrumentierungsgruppe) und Carlos Felipe Vergara-Ramirez – sowie mit Nicolás Castiblanco, einem Doktorandenmitglied des IEEE (der Koordinator der Instrumentierungsgruppe).
Das Team baute und installierte sein anaerobes Vergärungssystem in einer Versuchsstation in La Vega, einer Stadt etwa 53 Kilometer nordwestlich von Bogotá.
„Dieser Fermenter ist eine wichtige Innovation für die Bewohner von La Vega, da er hoffentlich eine produktive Möglichkeit bietet, die von ihnen produzierte Restbiomasse zu nutzen, um die Lebensqualität zu verbessern und die Wirtschaft anzukurbeln“, sagt Beltrán. Demnächst soll das System um Hightech-Sensoren erweitert werden, die die Biogasproduktion und den Vergärungsprozess automatisch überwachen.
„Für unsere Studenten und Teammitglieder war es eine großartige Erfahrung zu sehen, wie Einzelpersonen aus verschiedenen Studienbereichen, von Ingenieurwissenschaften über Elektronik bis hin zu Informatik, gemeinsam an einem Projekt arbeiten und lernen können, das sich direkt positiv auf die Gemeinschaft auswirkt . . Es ermöglicht uns allen, unsere Unterrichtskompetenzen in der realen Welt anzuwenden“, sagt sie. „Die Finanzierung, die wir von EPICS über das IEEE erhalten haben, war für den Entwurf, das Testen und die Installation des Systems von entscheidender Bedeutung. »
Das Projekt zielt auch darauf ab, die Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft zu unterstützen, die Materialien wiederverwendet, um die Nachhaltigkeit und Selbstversorgung der Gemeinschaft zu verbessern.
Schutz der Olivenhaine in Türkiye
Die Türkei ist einer der weltweit führenden Olivenproduzenten, doch die Branche wurde in den letzten Jahren durch Überschwemmungen, Dürren und andere zerstörerische Naturgewalten infolge des Klimawandels vor große Herausforderungen gestellt. Um Landwirten im Westen des Landes dabei zu helfen, die Gesundheit ihrer Olivenbäume zu überwachen, hat ein Studententeam der Technischen Universität Istanbul ein Frühwarnsystem entwickelt, um Unregelmäßigkeiten, einschließlich abnormalem Wachstum, zu erkennen.
„Aufgrund ungewöhnlicher Klima- und Wetterbedingungen wurden letztes Jahr fast keine Oliven mit traditionellen Methoden angebaut“, sagt Tayfun Akgül, Projektmanager der Smart Fruit Tree Monitoring Initiative im Westen der Türkei.
„Unser System wird den Landwirten Informationen über jeden Baum liefern, sodass im Voraus Maßnahmen zur Ertragssteigerung ergriffen werden können“, sagt Akgül, ein leitendes IEEE-Mitglied und Professor in der Abteilung für Elektronik- und Kommunikationstechnik der Universität.
„Wir entwickeln Deep-Learning-Techniken, um Veränderungen an Olivenbäumen und ihren Früchten zu erkennen, damit Landwirte und Landbesitzer alle notwendigen Maßnahmen ergreifen können, um eine schwache oder beschädigte Ernte zu vermeiden“, erklärt Melike Girgin, Projektkoordinatorin. Student an der Universität und Mitglied des IEEE.
Mit Drohnen, die mit optischen 360-Grad-Kameras und Wärmebildkameras ausgestattet sind, sammelt das Team optische, thermische und hyperspektrale Bilddaten aus der Luft. Die Informationen werden in ein cloudbasiertes Open-Source-Datenbanksystem eingespeist.
Akgül leitet das Projekt und vermittelt dem Team Fähigkeiten wie Signal- und Bildverarbeitung und Datenerfassung. Er sagt, dass die regelmäßige Kommunikation mit den Interessenvertretern der Gemeinde für den Erfolg des Projekts von entscheidender Bedeutung war.
„Mehrere Bauern im Dorf haben uns geholfen, unsere Drohnenaktivitäten an die richtigen Orte zu lenken“, sagt er. „Ihre Beteiligung an dem Projekt hat uns maßgeblich dabei geholfen, unseren Prozess für mehr Effizienz zu verfeinern.
„Für die Schüler ist der Unterricht im Klassenzimmer einfach und am Ende legen sie eine Prüfung ab. Aber durch unser EPICS-Projekt interagieren Studenten kontinuierlich auf praktische, praktische Weise mit Landwirten und können die Ergebnisse ihrer Bemühungen in Echtzeit sehen.
Mit Blick auf die Zukunft freut sich das Team darauf, das Projekt neben Oliven auch auf andere Früchte auszuweiten. Das Team plant außerdem, ein Reisestipendium des IEEE zu beantragen, in der Hoffnung, seine Arbeit auf einer Konferenz präsentieren zu können.
„Wir sind IEEE EPICS für diese Gelegenheit sehr dankbar“, sagt Girgin. „Unser Projekt und einige der von uns benötigten Technologien wären ohne die Fördermittel, die wir erhalten haben, nicht möglich gewesen. »
Eine gezielte Partnerschaft
Die IEEE Standards Association hat die beiden proaktiven Umweltprojekte gesponsert.
„Technische Projekte spielen eine entscheidende Rolle bei der Förderung von Innovationen und der Gewährleistung der Interoperabilität zwischen verschiedenen Branchen“, sagt Munir Mohammed, Senior Director für Produktentwicklung und Marktengagement bei IEEE SA. „Diese Projekte entsprechen nicht nur unseren technischen Standards, sondern treiben auch den technologischen Fortschritt voran, stärken die globale Zusammenarbeit und verbessern letztendlich die Lebensqualität von Gemeinden auf der ganzen Welt. »
Weitere Informationen zum Programm oder zur Teilnahme an Service-Learning-Projekten finden Sie unter EPICS in IEEE.
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