Técnica de Fabricação de Balão Tag para Recuperação de Peixes Sensores e Peixes Vivos

Resumo

É apresentado um protocolo para projeto e fabricação de balões para recuperação de Sensores de Peixes e Peixes vivos, permitindo a avaliação de sua condição física e desempenho biológico em estruturas hidráulicas. O método otimiza o desempenho do balão ao considerar fatores como volume do balão, tempos de insuflação/deflação, seleção de componentes e características da água injetada.

Resumo

Os peixes podem sofrer ferimentos e mortalidade quando passam por transportes hidráulicos em barragens hidrelétricas, mesmo que esses transportes sejam projetados para serem amigáveis aos peixes, como sistemas de desvio a jusante, vertedouros modificados e turbinas. Os principais métodos utilizados para estudar as condições de passagem de peixes em estruturas hidráulicas envolvem testes diretos, in situ , utilizando a tecnologia Sensor Fish e peixes vivos. Os dados do Sensor Fish ajudam a identificar estressores físicos e suas localizações no ambiente de passagem dos peixes, enquanto os peixes vivos são avaliados quanto a lesões e mortalidade. As etiquetas de balão, que são balões auto-infláveis fixados externamente ao Sensor Fish e aos peixes vivos, auxiliam na sua recuperação após passarem por estruturas hidráulicas.

Este artigo se concentra no desenvolvimento de etiquetas de balão com números variados de cápsulas dissolvidas à base de vegetais contendo uma mistura de ácido oxálico, bicarbonato de sódio em pó e água em duas temperaturas diferentes. Nossa pesquisa determinou que os balões com três cápsulas, injetados com 5 mL de água a 18,3 °C, atingiram consistentemente o volume de balão desejado. Esses tags apresentaram volume médio de insuflação de 114 cm 3 com desvio padrão de 1,2 cm³. Entre os balões injetados com água a 18,3 °C, observou-se que os balões de duas cápsulas foram os que levaram mais tempo para atingir a inflação total. Além disso, os tags de balão de quatro cápsulas demonstraram um tempo de início de inflação mais rápido, enquanto os tags de balão de três cápsulas demonstraram um tempo de início de deflação mais rápido. Em geral, essa abordagem se mostra eficaz para validar o desempenho de novas tecnologias, melhorar o projeto da turbina e tomar decisões operacionais para melhorar as condições de passagem dos peixes. Serve como uma ferramenta valiosa para pesquisas e avaliações de campo, auxiliando no refinamento tanto do projeto quanto da operação de estruturas hidráulicas.

Introdução

A energia hidrelétrica é um importante recurso de energia renovável em todo o mundo. Nos Estados Unidos, a energia hidrelétrica contribui com cerca de 38% ou 274 TWh de eletricidade gerada a partir de fontes renováveis¹ e tem o potencial de adicionar aproximadamente 460 TWh por ano². No entanto, à medida que o desenvolvimento hidrelétrico aumenta, a preocupação com a injúria e mortalidade de peixes durante a passagem hidráulica tornou-se primordial³. Vários mecanismos contribuem para as lesões dos peixes durante a passagem, incluindo descompressão rápida (barotrauma), tensão de cisalhamento, turbu....

Protocolo

1. Encapsulamento ácido/base

1. Misturar uma proporção de 1:2 em peso de H 2 C₂O₄ (ácido oxálico) e NaHCO₃ (bicarbonato de sódio) num copo de mistura (ver Tabela de Materiais). Se a mistura ácido-base em pó estiver cristalizada, triture-a com argamassa e pilão (Figura 1A).
2. Recupere as cápsulas de base vegetal tamanho 3 e a máquina de enchimento de cápsulas semiautomática para iniciar o processo (consulte a Tabela de Materiais).
3. Coloque a folha da tampa plana sobre uma superfície limpa e seca. Alinhe a folha de encapsul....

Resultados

Um estudo foi realizado para determinar os métodos ótimos para a fabricação de etiquetas de balão, com foco no volume e temperatura da água injetada no balão. O estudo examinou vários parâmetros de entrada, incluindo a hora de início da inflação, a hora de inflação completa, a hora de início da deflação e o volume do balão na inflação cheia. O estudo foi realizado em uma mesa com temperatura ambiente de 21 °C.

Um total de 360 balões foi preparado para o estudo. Os tags fo.......

Discussão

Este estudo concluiu que os balões de três cápsulas injetados com 5 mL de água a 18,3 °C tiveram um tempo de insuflação inicial mais lento e volume consistentemente maior em comparação com os rótulos de balão de duas e quatro cápsulas. Quando os balões foram injetados com água a 12,7 °C, o volume médio foi menor e o tempo de insuflação foi maior. As três cápsulas começam a desinsuflar primeiro, seguidas pelas quatro cápsulas e, por último, as duas cápsulas. Os períodos de inflação e deflação .......

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D Printed Silicone Stopper Plate	NA	NA
ARC800 Sensor Fish	ATS	NA
FDM 3D printer	NA	NA
Manual Capsule Filler Machine CN-400CL (Size #3)	Capsulcn	NA
Mold Star 15 SLOW	Smooth-On	NA
Oil-Resistant Buna-N O-Ring	McMaster-Carr	SN: 9262K141
Oxalic Acid, 98%, Anhydrous Powder (C2H2O4)	Thermo Scientific	CAS: 144-62-7
Rubber Band Expansion Tool	iplusmile	NA
Separated Vegetable Cellulose Capsules (Size #3)	Capsule Connection	NA
Smiley Face YoYo Latex balloon	YoYo Balloons, Etc.	NA
Sodium Bicarbonate Powder (CHNaO3)	Sigma	CAS: 144-55-8
Spectra Fiber Braided Fishing Line (50 lbs.)	Power Pro	NA