- This topic is empty.
-
Posts
-
Study Plan for GSF-Based BCM (Blue Carbon by Microalgae)
Student: Ly Gia Hao (TDTU, Faculty of Electrical and Electronics Engineering)
Technical Advisor: Kim Do Kyong, Expert (GSF-based APE, International Cooperation Coordinator at CWCA)
Institution: Ton Duc Thang University (TDTU)
Period: April – August 2025 (5 months)
1. Objectives
-
Utilize an indoor mini-tank system to monitor water quality before and after the release of microalgae (microalgae-based blue carbon simulation).
-
Analyze the potential of Blue Carbon by Microalgae for improving water quality and absorbing carbon in a controlled environment.
-
Based on experimental results, propose future application models for lakes or natural water bodies within or beyond the TDTU campus.
2. Research Activities and Timeline
Month Key Activities April Study existing water quality monitoring system components.
Design and set up an indoor tank and experiment environment.
Begin microalgae cultivation and prepare for controlled simulation.May Install sensors (pH, TDS, turbidity, temperature) and camera-based image monitoring system.
Develop real-time data visualization using Node-Red and Grafana.
Test communication systems via MQTT and LoRa.June Conduct the first microalgae release experiment.
Collect water quality and image-based data.
Begin AI-based simulation analysis.July Conduct the second microalgae release experiment.
Analyze key indicators related to blue carbon (DOC, CO₂ absorption, etc.).
Summarize results from controlled experiments.August Finalize data analysis and prepare the research report.
Develop application scenarios for future lake implementation.
Present at internal workshops or on the GSF platform.
3. System Structure
-
Hardware: ESP32, pH/TDS/turbidity sensors, water temperature sensor, image analysis camera, Wi-Fi module, LoRa communication module, indoor power supply.
-
Software: Node-Red, InfluxDB, Grafana, MQTT and LoRa communication protocols, AI-based data analysis modules.
-
Data Utilization: Detect anomalies via AI, analyze image-based water quality, quantify blue carbon effect, simulate environmental application.
4. Collaborating Teams and Roles
Team / Organization Roles TDTU FEEE System development, sensor and communication integration, data processing, tank design Microalgae Cultivation Research Team Cultivation and release of microalgae, collaboration in lab experiments GSF APE Expert Kim Do Kyong Guidance on research design, direction for data analysis CWCA Feedback on blue carbon and ecological applications based on international case studies
5. Expected Outcomes
-
Establish a scalable simulation model for microalgae-based blue carbon using an indoor tank system.
-
Demonstrate integration of real-time water quality monitoring and image analysis technologies.
-
Quantify the potential for water purification and carbon absorption by microalgae.
-
Propose a model for future application to larger bodies of water such as campus lakes or natural environments.
Kế Hoạch Nghiên Cứu: Dự Án BCM (Blue Carbon by Microalgae) Dựa Trên Nền Tảng GSF
Sinh viên thực hiện: Lý Gia Hào (Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử, Đại học Tôn Đức Thắng)
Cố vấn kỹ thuật: Chuyên gia Kim Do Kyong (Thành viên APE thuộc GSF, Điều phối viên Hợp tác Quốc tế tại CWCA)
Đơn vị nghiên cứu: Đại học Tôn Đức Thắng (TDTU)
Thời gian thực hiện: Tháng 4 – tháng 8 năm 2025 (5 tháng)
1. Mục tiêu nghiên cứu
-
Sử dụng bể nhỏ trong nhà để quan sát sự thay đổi chất lượng nước trước và sau khi thả vi tảo (mô phỏng khả năng lưu trữ carbon xanh của vi tảo).
-
Phân tích khả năng Blue Carbon bằng vi tảo trong việc cải thiện chất lượng nước và hấp thụ carbon trong môi trường có kiểm soát.
-
Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề xuất mô hình ứng dụng thực tế cho các hồ trong khuôn viên hoặc các vùng nước tự nhiên trong tương lai.
2. Nội dung và tiến độ thực hiện
Tháng Hoạt động chính Tháng 4 Nghiên cứu cấu trúc hệ thống giám sát chất lượng nước hiện tại.
Thiết kế và lắp đặt hệ thống bể thí nghiệm trong nhà.
Bắt đầu nuôi cấy vi tảo và xây dựng kế hoạch thí nghiệm.Tháng 5 Lắp đặt cảm biến (pH, TDS, độ đục, nhiệt độ) và hệ thống phân tích hình ảnh bằng camera.
Phát triển giao diện giám sát dữ liệu thời gian thực với Node-Red và Grafana.
Kiểm tra kết nối và truyền dữ liệu bằng MQTT và LoRa.Tháng 6 Tiến hành thí nghiệm thả vi tảo lần thứ nhất.
Thu thập dữ liệu chất lượng nước và hình ảnh.
Bắt đầu phân tích dữ liệu mô phỏng bằng AI.Tháng 7 Tiến hành thí nghiệm thả vi tảo lần thứ hai.
Phân tích các chỉ số liên quan đến carbon xanh (DOC, lượng CO₂ hấp thụ, v.v.).
Tổng hợp kết quả từ thí nghiệm mô phỏng.Tháng 8 Hoàn thiện báo cáo phân tích và tổng hợp.
Đề xuất mô hình ứng dụng thực tế tại hồ lớn.
Trình bày kết quả tại hội thảo nội bộ hoặc trên nền tảng GSF.
3. Cấu trúc hệ thống
-
Phần cứng: ESP32, cảm biến pH/TDS/độ đục, cảm biến nhiệt độ nước, camera phân tích hình ảnh, module Wi-Fi, module LoRa, nguồn điện trong nhà
-
Phần mềm: Node-Red, InfluxDB, Grafana, giao thức truyền thông MQTT và LoRa, mô-đun phân tích dữ liệu bằng AI
-
Khai thác dữ liệu: Phát hiện bất thường bằng AI, phân tích chất lượng nước qua hình ảnh, định lượng hiệu quả lưu trữ carbon xanh, mô phỏng ứng dụng thực tế
4. Các đơn vị phối hợp và vai trò
Đơn vị Vai trò Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử TDTU Thiết kế và triển khai hệ thống, xử lý dữ liệu, thiết kế bể thí nghiệm Nhóm nghiên cứu nuôi cấy vi tảo Nuôi cấy vi tảo và phối hợp thí nghiệm trong nhà Chuyên gia GSF APE Kim Do Kyong Hướng dẫn thiết kế nghiên cứu, định hướng phân tích dữ liệu CWCA Cung cấp phản hồi và tham khảo các trường hợp quốc tế liên quan đến Blue Carbon và sinh thái học
5. Kết quả kỳ vọng
-
Xây dựng mô hình mô phỏng lưu trữ carbon xanh bằng vi tảo trong bể nhỏ trong nhà.
-
Triển khai thành công công nghệ giám sát chất lượng nước thời gian thực và phân tích hình ảnh.
-
Định lượng khả năng cải thiện chất lượng nước và hấp thụ CO₂ của vi tảo.
-
Đề xuất mô hình ứng dụng tại hồ trong khuôn viên hoặc khu vực nước tự nhiên trong tương lai.
GSF 기반 BCM(Blue Carbon by Microalgae) 스터디 계획서
참여학생: Ly Gia Hao (TDTU, Faculty of Electrical and Electronics Engineering)
기술자문: 김도경 전문가 (GSF 기반 APE, CWCA 국제협력위원)
연구기관: Ton Duc Thang University (TDTU)
기간: 2025년 4월 ~ 2025년 8월 (5개월간)
1. 연구 목적
-
실내 소형 수조(tank)를 활용하여 미세조류(Microalgae) 방류 전·후의 수질 변화를 관찰하고, 데이터 기반 시뮬레이션 실험을 수행함.
-
미세조류 기반 블루카본(Blue Carbon by Microalgae)의 수질 개선 효과 및 탄소 흡수 가능성을 정량적으로 분석함.
-
연구 결과를 바탕으로 TDTU 내 호수 또는 자연 수역에 대한 향후 적용 방안을 제안함.
2. 연구 내용 및 활동 계획
월 주요 활동 내용 4월 기존 수질 모니터링 시스템 구성 요소 학습
실내 수조 설계 및 제작, 실험 환경 준비
미세조류 배양 시작 및 수조 실험계획 수립5월 센서(pH, TDS, turbidity, 온도) 및 카메라 기반 수질 이미지 분석 시스템 구축
Node-Red + Grafana 기반 실시간 시각화 시스템 개발
MQTT 및 LoRa 통신 테스트6월 미세조류 1차 방류 실험 실시
수질 변화 및 이미지 데이터 수집
AI 기반 데이터 시뮬레이션 분석7월 미세조류 2차 방류 실험 실시
블루카본 관련 지표 분석 (DOC, CO₂ 저감 등)
수조 기반 테스트 결과 종합8월 최종 분석 및 보고서 작성
향후 호수 적용 가능성에 대한 적용 시나리오 제안
학내 워크숍 또는 GSF 플랫폼 발표 준비
3. 시스템 구성
-
하드웨어: ESP32, pH/TDS/Turbidity 센서, 수온 센서, 이미지 분석용 카메라, Wi-Fi 모듈, LoRa 통신 모듈, 실내용 전원 공급 장치
-
소프트웨어: Node-Red, InfluxDB, Grafana, MQTT 및 LoRa 통신 프로토콜, AI 분석 모듈
-
데이터 활용: AI 기반 이상 감지, 이미지 기반 수질 분석, 블루카본 효과 정량화, 시뮬레이션 기반 적용 예측
4. 협력 팀 및 역할
협력 기관/팀 역할 TDTU FEEE 센서 시스템 구축, 통신 및 데이터 처리, 수조 설계 미세조류 배양 연구팀 미세조류 배양, 실내 실험 협력 GSF APE 전문가 김도경 연구 설계 지도 및 데이터 분석 방향 제시 CWCA 블루카본 관련 국제 사례 및 생태 피드백 제공
5. 예상 성과
-
소형 수조 기반 블루카본 실험 모델 구축
-
실시간 수질 모니터링 및 이미지 분석 기술 적용 실증
-
블루카본 기반 수질 개선 및 탄소 저감 가능성 정량화
-
TDTU 호수 등 실외 수역에 대한 향후 적용 모델 제안
-
- You must be logged in to reply to this topic.