Hvordan kan højenergifysik hjælpe vandmangel?

Det kan være svært at forestille sig, hvilken forbindelse der kan være mellem en enorm videnskabelig maskine under Genève og et felt tomater i Libanon, men begge har brug for avanceret teknologi for at opnå deres bedste resultater. Selvom de ser ud til at være lysår fra hinanden, de står over for de samme tekniske udfordringer.

I lyset af dette, CERN er nu en del af et forskningsprojekt for at udvikle et system til optimeret kunstvanding, baseret på teknologier udviklet til højenergifysik.

Vandingssystemet vil bruge fiberoptiske sensorer designet til at måle parametre som temperatur, fugtighed, koncentration af pesticider, gødning og enzymer i jorden på dyrkede marker. Hvis udviklingen lykkes, det vil være det første fiberoptiske sensorsystem, der kan måle alle disse parametre på samme tid. Systemet skal være enkelt og overkommeligt, muliggøre optimering af kunstvanding, der vil resultere i vandbesparelse og øget afgrødeudbytte. Det vil også bidrage til at sænke mængden af ​​gødning og pesticider, der bruges, med til at opbygge et mere bæredygtigt landbrug.

Forskningsprogrammet blev lanceret i sidste uge af den britiske Libanon Tech hub (UKLTH) som en del af sit helt nye International Research Center Associate Research Unit (ARU). Det britiske Libanon Tech -knudepunkt er et initiativ fra Libanons centralbank og den britiske regering for at støtte udviklingen af ​​Libanons vidensøkonomi. CERN er en del af dette forskningsprojekt sammen med flere institutter og virksomheder som University of Sannio, det italienske nationale institut for kernefysik (INFN) fra Napoli, virksomhederne i Optosmart og National Instruments, det libanesiske universitet og det libanesiske landbrugsforskningsinstitut. Partnerne underskrev samarbejdsaftalen "Fiber Optic Sensor Systems for Irrigation" (FOSS4I) den 11. januar.

Unikke fiberoptiske fugtighedsfølere blev også udviklet til det enorme CMS -forsøg på CERNs Large Hadron Collider. "Vi bruger specialudviklede sensorer til at overvåge miljøet i CMS -sporingssystemet, i midten af ​​detektoren, "forklarer Martin Gastal, FOSS4I projektleder og medlem af CMS -samarbejdet på CERN. "Sådanne sensorer har potentiale til at blive videreudviklet til at matche udfordringerne i andre applikationer, som kunstvanding. Dette projekt illustrerer, hvordan forskning inden for højenergifysik, kan producere teknologier, der kan anvendes på samfundsproblemer og samtidig stimulere teknologioverførsel og lokal økonomisk udvikling. "

Det britiske Libanon Tech Hub finansierer projektet og koordinerer mellem de forskellige parter. CERN, gennem sit engagement i vidensoverførsel, vil lede projektet og levere fortsat vidensoverførselsstøtte efter igangsættelse af projektet. Organisationen vil også dele sine faciliteter, inklusive en dedikeret sensorkalibreringsfacilitet. Mens Optosmart, INFN Napoli og University of Sannio vil dele deres ekspertise og knowhow med hensyn til design og drift af relative fugtigheds- og temperaturmålingsteknikker, baseret på fiberoptiske sensorer. De vil arbejde tæt sammen med det libanesiske universitet om udvikling af nye fiberoptiske sensorer og dataindsamlingssystemer. Det libanesiske landbrugsforskningsinstitut vil føre tilsyn med installationen af ​​sensorerne i regionen Zahle, i Libanon, og overvåge afgrøderne. Endelig, National Instrument vil yde deres støtte til hardware forskning og udvikling.

Et centralt aspekt af dette projekt er dets åbne tilgang:Al hardware frigives under CERNs Open Hardware License, og softwaren frigives under en open source -licens inden for 2 år efter projektets afslutning.