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Porous sensors for real-time monitoring of water quality risks

Projektbeschreibung

Versteckte Bedrohungen im Wasser bekämpfen

Die mikrobielle Verunreinigung von Flüssen, Reservoirs und Fischzuchtbetrieben stellt eine Bedrohung für die öffentliche Gesundheit und die Ernährungssicherheit dar. Schädliche Cyanobakterien kosten den europäischen Wasserversorgern jährlich mehr als 150 Millionen Euro, zusätzlich zu den Milliarden Euro an Verlusten durch bakterielle Ausbrüche in der Aquakultur. Die derzeitigen Überwachungssysteme sind nicht in der Lage, Probleme rechtzeitig zu erkennen. Das ERC-finanzierte Projekt PROTEGE entwickelt einen Sensor, der schädliche Mikroorganismen in Echtzeit erkennen kann. Das Gerät besteht aus hochempfindlichen, porösen, leitfähigen Schäumen und macht sich die fortschrittliche Elektrophysiologie zunutze, um Verunreinigungen sofort zu erkennen. Mit Industriepartnern und einem staatlichen Labor an Bord hat sich PROTEGE zum Ziel gesetzt, einen funktionsfähigen Prototyp für Wasserversorgungsunternehmen und Aquakulturerzeuger zu liefern – ein Schritt hin zu saubererem, sichererem und nachhaltigerem Wasser.

Ziel

The unpredictable contamination of microbial communities in aquatic environments is a global concern for drinking water suppliers and aquaculture producers. Drinking water treatment expenditures, mainly caused by excessive proliferation of harmful cyanobacteria can cost over €150 million/year in European countries. The scenario aggravates when considering the debilitating attacks from pathogenic bacteria in aquaculture cages, generating global economic losses of over $25 billion. In both industrial sectors, the mitigation costs scales with microbial detection delay.

Existent monitoring solutions for water quality mostly rely on time-consuming and operator-dependent measurements of nitrogen and phosphorus fractions, temperature and dissolved oxygen or in using chlorophyll a as a proxy. Yet, these approaches fail to deliver effective and real-time detection of microbial contamination.

Within the ERC-funded GREEN project we have identified a promising commercial application which by means of ultrasensitive electrophysiology allows unprecedent real-time detection of harmful microorganisms in aquatic environments. An international patent has been filed and two research articles published. In addition, two distinct industrial partners and a state laboratory are committed to support and actively participate in PROTEGE.

The breakthrough has been realised by the development of ultra-sensitive porous conducting polyurethane foams which exploits the large electrode area, maximizing the double-layer capacitance and concomitant microbial detection sensitivity. The main aim of PROTEGE is to demonstrate a working prototype in the industrial partners facilities, capable of real-time detection of cyanobacteria in water-supply reservoirs and pathogenic bacteria in aquaculture cages, and to develop a business and exploitation plan for technology commercialization of a market-oriented prototype with real-time telemetry data.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-POC

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSIDADE DE COIMBRA
Netto-EU-Beitrag
€ 150 000,00
Adresse
PACO DAS ESCOLAS
3004-531 Coimbra
Portugal
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Begünstigte (1)