Sensörlü Balık ve Canlı Balık Geri Kazanımı için Balon Etiketi Üretim Tekniği

Özet

Sensör Balıkları ve canlı balıkları geri kazanmak için balon etiketlerinin tasarlanması ve üretilmesi için bir protokol sunulmakta, hidrolik yapılarda fiziksel durumlarının ve biyolojik performanslarının değerlendirilmesine olanak sağlanmaktadır. Yöntem, balon hacmi, şişirme/indirme süreleri, bileşen seçimi ve enjekte edilen suyun özellikleri gibi faktörleri göz önünde bulundurarak balon etiketi performansını optimize eder.

Özet

Balıklar, hidroelektrik barajlarındaki hidrolik nakillerden geçtiklerinde, bu nakiller aşağı akış baypas sistemleri, modifiye dolusavaklar ve türbinler gibi balık dostu olacak şekilde tasarlanmış olsalar bile, yaralanmalar ve ölümler yaşayabilirler. Hidrolik yapılarda balık geçiş koşullarını incelemek için kullanılan ana yöntemler, Sensör Balık teknolojisi ve canlı balık kullanılarak doğrudan, yerinde test yapılmasını içerir. Sensör Balık verileri, fiziksel stres faktörlerini ve balık geçiş ortamındaki konumlarını belirlemeye yardımcı olurken, canlı balıklar yaralanma ve ölüm oranı açısından değerlendirilir. Sensör Balıklarına ve canlı balıklara dışarıdan takılan kendiliğinden şişen balonlar olan balon etiketleri, hidrolik yapılardan geçtikten sonra toparlanmalarına yardımcı olur.

Bu makale, iki farklı sıcaklıkta oksalik asit, sodyum bikarbonat tozları ve su karışımı içeren değişen sayıda çözünebilir, bitkisel bazlı kapsüllere sahip balon etiketlerinin geliştirilmesine odaklanmaktadır. Araştırmamız, 18.3 ° C'de 5 mL su enjekte edilen üç kapsüllü balon etiketlerinin sürekli olarak istenen balon hacmine ulaştığını belirledi. Bu etiketlerin ortalama şişirme hacmi 114 cm3, standart sapması 1,2^cm3'tür. 18.3 °C'de su enjekte edilen balon künyeleri arasında iki kapsüllü balon künyelerinin tam şişirmeye ulaşmasının en uzun sürdüğü gözlemlendi. Ek olarak, dört kapsüllü balon etiketleri daha hızlı bir enflasyon başlangıç zamanı gösterirken, üç kapsüllü balon etiketleri daha hızlı bir deflasyon başlangıç zamanı gösterdi. Genel olarak, bu yaklaşımın yeni teknolojilerin performansını doğrulamak, türbin tasarımını iyileştirmek ve balık geçiş koşullarını iyileştirmek için operasyonel kararlar almak için etkili olduğu kanıtlanmıştır. Araştırma ve saha değerlendirmeleri için değerli bir araç olarak hizmet eder ve hidrolik yapıların hem tasarımının hem de işletilmesinin iyileştirilmesine yardımcı olur.

Giriş

Hidroelektrik, dünya çapında önemli bir yenilenebilir enerji kaynağıdır. Amerika Birleşik Devletleri'nde hidroelektrik, yenilenebilir kaynaklardan^{üretilen elektriğin tahminen} %38'ine veya 274 TWh'sine katkıda bulunur 1 ve yılda yaklaşık 460 TWh ekleme potansiyeline sahiptir². Bununla birlikte, hidroelektrik gelişimi arttıkça, hidrolik geçiş sırasında balık yaralanması ve ölümleri ile ilgili endişeler çok önemli hale gelmiştir³. Hızlı dekompresyon (barotravma), kayma gerilimi, türbülans, grevler, kavitasyon ve öğütme dahil olmak üzere geçiş sırasında balık yaralanmalarına çeşitli mekanizmalar katkı....

Protokol

1. Asit/baz kapsülleme

1. Bir karıştırma kabında_H2C2O4(oksalik asit)ve NaHCO3 (sodyum bikarbonat) ağırlığına göre 1:2 oranında karıştırın (Malzeme Tablosuna bakınız). Asit-baz toz karışımı kristalleşirse, bir havan ve havaneli kullanarak öğütün (Şekil 1A).
2. İşleme başlamak için 3 boy bitkisel bazlı kapsülleri ve yarı otomatik kapsül dolum makinesini alın (Malzeme Tablosuna bakınız).
3. Kapak tabakasını temiz ve kuru bir yüzeye düz bir şekilde yerleştirin. Yerine doğru şekilde sabitlemek için siyah mandalları kullanarak kap....

Tartışmalar

Bu çalışma, 18.3 ° C'de 5 mL su enjekte edilen üç kapsüllü balon etiketlerinin, iki kapsüllü ve dört kapsüllü balon etiketlerine kıyasla daha yavaş bir başlangıç şişirme süresine ve sürekli olarak daha büyük hacme sahip olduğu sonucuna varmıştır. Balon etiketlerine 12.7 °C'de su enjekte edildiğinde, ortalama hacim daha küçüktü ve şişirme süresi daha uzundu. Önce üç kapsül sönmeye başlar, ardından dört kapsül ve son olarak iki kapsül gelir. Her su sıcaklığıyla ilişkili e.......

Malzemeler

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