Basınçlı Yosun Fotobioreaktoru: 10 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-13 06:56

Bu təlimatçılığa girməzdən əvvəl, bu layihənin nədən ibarət olduğunu və niyə bunu etməyi seçdiyimi bir az daha izah etmək istərdim. Bir az uzun olsa da, bunu oxumağı məsləhət görürəm, çünki bu məlumatlar olmadan etdiyim işlərin çoxunun mənası yoxdur.

Bu layihənin tam adı, avtonom məlumat toplama qabiliyyətinə malik, təzyiqli bir yosun fotobioreaktoru olardı, ancaq bu, bir başlıq olaraq bir az uzun olardı. Bir fotobioreaktorun tərifi belədir:

"Fototrof mikroorqanizmlər yetişdirmək üçün bir işıq mənbəyindən istifadə edən bir bioreaktor. Bu orqanizmlər işıq və karbon qazından biokütlə yaratmaq üçün fotosintezdən istifadə edir və bitkilər, yosunlar, makro yosunlar, mikroalglər, siyanobakteriyalar və bənövşəyi bakteriyalardan ibarətdir."

Reaktor qurğum şirin su yosunlarının yetişdirilməsi üçün istifadə olunur, lakin digər orqanizmlər üçün də istifadə edilə bilər.

Enerji böhranı və iqlim dəyişikliyi ilə əlaqədar olaraq, günəş enerjisi kimi bir çox alternativ enerji mənbələri araşdırılır. Ancaq inanıram ki, iqtisadiyyatı tez bir zamanda tamamilə yenidən qura bilməyəcəyimiz üçün fosil yanacaqdan daha ekoloji cəhətdən təmiz enerji mənbələrinə keçidimiz tədricən olacaq. Fosil yanacaqla işləyən bir çox avtomobil asanlıqla bioyanacaqla işləyə bilər. Soruşduğunuz bioyanacaqlar hansılardır?

Bioyanacaqlar, fosil yanacaq yaradan geoloji proseslərdən çox, fotosintez və ya anaerob həzm kimi bioloji proseslər nəticəsində istehsal olunan yanacaqlardır. Fərqli proseslər vasitəsilə edilə bilər (burada ətraflı izah etməyəcəyəm). İki ümumi üsul transesterifikasiya və ultrasonikasyondur.

Hal -hazırda bitkilər bioyanacaq üçün ən böyük mənbəyidir. Bu əhəmiyyətlidir, çünki bioyanacaq üçün lazım olan yağları yaratmaq üçün bu bitkilər günəş enerjisini kimyəvi enerji olaraq saxlamaq üçün fotosintezdən keçməlidirlər. Bu o deməkdir ki, bioyanacaqları yandırdığımız zaman emissiyalar bitkilərin mənimsədiyi karbon qazı ilə birlikdə ləğv edilir. Buna karbon neytrallığı deyilir.

Mövcud texnologiya ilə qarğıdalı bitkiləri hər hektara 18 galon bioyanacaq verə bilər. Soya fasulyəsi 48 galon, günəbaxan isə 102 verir. Başqa bitkilər də var, lakin hektar başına 5.000-15.000 galon verə bilən yosunlarla müqayisə olunmur (Variant yosun növlərinə bağlıdır). Yosunlar yarış yolları kimi tanınan açıq gölməçələrdə və ya fotobioreaktorlarda yetişdirilə bilər.

Əgər bioyanacaqlar o qədər böyükdürsə və fosil yanacaq istifadə edən avtomobillərdə istifadə oluna bilərsə, niyə biz bunu daha çox etmirik? Qiymət. Yüksək yosun yağları olsa belə, bioyanacaqların istehsal dəyəri fosil yanacaqlardan xeyli yüksəkdir. Bu reaktor sistemini bir fotobioreaktorun səmərəliliyini artıra biləcəyimi görmək üçün yaratdım və əgər işləyirsə, fikrim kommersiya tətbiqlərində istifadə oluna bilər.

İşdə mənim konsepsiyam:

Bir fotobioreaktora təzyiq əlavə edərək, sabit bir temperaturda, müəyyən bir növdə və maye həcmində həll olan bir qazın miqdarının birbaşa nisbətdə olduğunu ifadə edən Henry Qanunu ilə izah edildiyi kimi karbon qazının həll olunmasını artıra bilərəm. Bu maye ilə tarazlıqda olan qazın qismən təzyiqi. Qismən təzyiq, müəyyən bir birləşmənin nə qədər təzyiq göstərdiyini göstərir. Məsələn, dəniz səviyyəsindəki azot qazının qismən təzyiqi.78 atmdır, çünki havada olan azotun faizi budur.

Bu, karbon qazının konsentrasiyasını artıraraq və ya hava təzyiqini artıraraq, bioreaktorda həll olunan CO2 miqdarını artıracağım deməkdir. Bu quruluşda yalnız təzyiqi dəyişdirəcəyəm. Ümid edirəm ki, bu, yosunların daha çox fotosintezdən keçməsinə və daha sürətli böyüməsinə imkan verəcək.

DISCLAIMER: Bu, hazırda apardığım bir təcrübədir və bunu yazarkən yosun istehsalına təsir edəcəyini bilmirəm. Ən pis halda, hər halda funksional bir fotobioreaktor olacaq. Təcrübəmin bir hissəsi olaraq yosunların böyüməsini izləməliyəm. Verilənləri təhlil etməyim üçün Arduino və SD kartı ilə CO2 sensorlarından istifadə edəcəyəm. Yalnız bir fotobioreaktor etmək istəyirsinizsə bu məlumat toplama hissəsi isteğe bağlıdır, amma istifadə etmək istəyənlər üçün təlimat və Arduino kodu verəcəyəm.

Addım 1: Materiallar

Məlumat toplama hissəsi isteğe bağlı olduğundan, materialların siyahısını iki hissəyə böləcəyəm. Ayrıca, quruluşum iki fotobioreaktor yaradır. Yalnız bir reaktor istəsəniz, 2 -dən yuxarı olan hər hansı bir şey üçün materialların yarısını istifadə edin (Bu siyahı, əgər varsa ölçüləri izləyən nömrəni və ya materialları göstərəcək). İstifadə edə biləcəyiniz bəzi materiallara bağlantılar da əlavə etdim, amma satın almadan əvvəl qiymətlər haqqında əvvəlcədən araşdırma aparmağı məsləhət görürəm, çünki onlar dəyişə bilər.

Fotobioreaktor:

• 2 - 4.2 gallon su şüşəsi. (Su paylamaq üçün istifadə olunur. Şüşənin simmetrik olduğundan və quraşdırılmış sapı olmadığından əmin olun. Yenidən bağlana bilər.
• 1 - RGB LED şeridi (15-20 fut və ya bir reaktor üçün yarısı qədərdir. Fərdi olaraq ünvanlanmaq məcburiyyətində deyil, ancaq öz nəzarətçi və enerji təchizatı ilə təchiz olunduğundan əmin olun)
• 2 - 5 galon tutumlu akvarium çırpıcıları + təxminən 2 fut boru (ümumiyyətlə qabarcıqla verilir)
• 2 - bubblers boruları üçün çəkilər. Sadəcə 2 kiçik daş və rezin bant istifadə etdim.
• 2 fut - 3/8 "daxili diametrli plastik borular
• 2 - 1/8 "NPT velosiped klapanları (Vanalar üçün Amazon bağlantısı)
• 1 boru - 2 hissə epoksi
• Yosun başlanğıc mədəniyyəti
• Suda həll olunan bitki gübrəsi (Home Depotdan MiracleGro markasını istifadə etdim)

Vacib məlumat:

Başlanğıc mədəniyyətinin konsentrasiyasına əsaslanaraq, reaktorun hər galon tutumuna az -çox ehtiyacınız olacaq. Təcrübəmdə, hər biri 2,5 galon olan 12 yol çəkdim, ancaq 2 yemək qaşığı ilə başladım. Yosunları kifayət qədər yeyənə qədər ayrı bir tankda yetişdirməli oldum. Həm də növlərin əhəmiyyəti yoxdur, amma suda yosunlardan daha yaxşı suda həll olduqları üçün Haematococcus istifadə etdim. Yosunlar üçün bir link. Əyləncəli bir yan təcrübə olaraq, bir vaxtlar bioluminescent yosunlar ala bilərəm. Təbii olaraq Puerto Rikoda meydana gəldiyini gördüm və həqiqətən də sərin görünürdülər.

Ayrıca, bu, ehtimal ki, dizaynın 4 -cü təkrarlamasıdır və xərcləri mümkün qədər aşağı etməyə çalışmışam. Həqiqi bir kompressorla təzyiq etmək əvəzinə kiçik akvarium qabarcıqlarından istifadə etməyimin bir səbəbi budur. Bununla birlikdə, daha az gücə malikdirlər və havanı təxminən 6 psi təzyiqlə üstəgəl suqəbuledici təzyiqi ilə hərəkət etdirə bilərlər.

Borunu bağlaya biləcəyim bir suqəbuledici ilə hava köpürtücüləri alaraq bu problemi həll etdim. 3/8 boru ölçmələrimi oradan əldə etdim. Bubblerin girişi boruya, sonra digər ucu reaktora bağlanır. Bu, havanı təkrar emal edir, buna görə də sensorlarımdan istifadə edərək karbon qazının miqdarını ölçə bilərəm. Kommersiya tətbiqlərində, ehtimal ki, istifadə etmək və atmaq üçün sabit bir hava təchizatı olacaq. Bubblerlər üçün bir keçiddir. Ehtiyacınız olmayan bir akvarium filtrinin bir hissəsidir. Bunları yalnız əvvəllər istifadə etdiyim üçün istifadə etdim. mənim ev heyvanı balıqlarım. Yəqin ki, filtrsiz internetdə də yalnız çırpıcı tapa bilərsiniz.

Məlumatların toplanması:

• 2 - Vernier CO2 sensorlar (onlar Arduino ilə uyğundur, eyni zamanda bahalıdır. Məktəbimi özümdən götürmüşəm)
• İstilik büzücü borular - sensorlara yerləşdirilməsi üçün ən azı 1 düym diametrdədir
• 2 - Vernier analog protoboard adapterləri (sifariş kodu: BTA -ELV)
• 1 - çörək taxtası
• çörək taxtası tullanan tellər
• 1 - SD kart və ya MicroSD və adapter
• 1 - Arduino SD kart qalxanı. Mənimki Seed Studio -dan və kodum da bunun üçündür. Qalxanınız başqa mənbədəndirsə, kodu tənzimləməyiniz lazım ola bilər
• 1 - Arduino, Arduino Mega 2560 istifadə etdim
• Arduino üçün USB kabeli (kodu yükləmək üçün)
• Arduino enerji təchizatı. 5V güc təmin etmək üçün USB kabel ilə telefon şarj cihazı kərpicindən də istifadə edə bilərsiniz

Addım 2: Təzyiq

Konteynerə təzyiq etmək üçün iki əsas iş görülməlidir:

1. Qapaq şüşəyə etibarlı şəkildə yapışa bilməlidir
2. Hava təzyiqini artırmaq üçün bir valf quraşdırılmalıdır

Artıq valfımız var. Sadəcə yosun xəttinin üstündəki şüşə üzərində bir yer seçin və içərisində bir çuxur qazın. Çuxurun diametri, valfın daha böyük və ya vida ucunun diametrinə bərabər olmalıdır (Əvvəlcə daha kiçik bir pilot çuxuru, sonra da həqiqi diametrli çuxur edə bilərsiniz). Bu, valf olmayan ucun arpa şüşəyə daxil olmasına imkan verməlidir. Ayarlanabilir bir açar istifadə edərək, valfi plastikə sıxdım. Bu da vida üçün plastikdən yivlər düzəldir. Sonra, vananı çıxartdım, santexnika lentini əlavə etdim və yenidən yerinə qoydum.

Şüşənizdə qalın divarlı plastik yoxdursa:

Bir az zımpara istifadə edərək, çuxurun ətrafındakı plastikləri kobudlaşdırın. Sonra valfın daha böyük hissəsinə bol miqdarda epoksi tətbiq edin. İki hissəli epoksi və ya hər hansı bir növ ola bilər. Yalnız yüksək təzyiqə və suya davamlı olmasına əmin olun. Sonra, valfi yerinə qoyun və yerində yapışana qədər bir az saxlayın. Kenarlarındakı artıqlığı silməyin. Fotobioreaktoru sınamadan əvvəl epoksi vaxtının da yaxşılaşmasına icazə verin.

Qapağa gəldikdə, sahib olduğum O halqası ilə gəlir və möhkəm bağlayır. Maksimum 30 psi təzyiq istifadə edirəm və onu saxlaya bilir. Bir başlıq vida varsa, daha yaxşıdır. Yalnız santexnika lenti ilə bağladığınızdan əmin olun. Nəhayət, möhkəm tutmaq üçün şüşənin altına ip və ya ağır bant bağlaya bilərsiniz.

Bunu yoxlamaq üçün klapan vasitəsilə yavaş -yavaş hava əlavə edin və hava sızmalarını dinləyin. Bir az sabunlu su istifadə etmək, havanın hara qaçdığını və daha çox epoksi əlavə edilməsini təyin etməyə kömək edəcək.

Addım 3: Bubbler

Materiallar bölməsində qeyd etdiyim kimi, borular üçün ölçülər aldığım qabarcığa əsaslanır. Bağlantıdan istifadə etmisinizsə və ya eyni bubbler markasını satın almış olsanız, digər ölçülər haqqında narahat olmayın. Ancaq fərqli bir marka qabartma cihazınız varsa, etməli olduğunuz bir neçə addım var:

1. Bir suqəbuledici olduğundan əmin olun. Bəzi bubblers aydın bir girişə sahib olacaq və digərləri çıxış ətrafında olacaq (məndə olduğu kimi şəkillərə baxın).
2. Girişin diametrini ölçün və bu boru üçün daxili diametrdir.
3. Çıxarış/çıxartma borusunun giriş borunuza asanlıqla sığa biləcəyinə əmin olun, əgər qabarcığınızın qəbulu çıxış ətrafında olarsa.

Daha sonra, kiçik borunu daha böyük borudan keçirin və sonra bir ucunu qabarcığın çıxışına bağlayın. Daha böyük ucu girişin üzərinə sürüşdürün. Yerində saxlamaq və yüksək təzyiqdən qorumaq üçün epoksi istifadə edin. Yalnız giriş limanına heç bir epoksi qoymamağa diqqət edin. Yan qeyd, epoksi əlavə etməzdən əvvəl səthi yüngülcə cızmaq üçün zımpara kağızı istifadə edərək bağ daha möhkəm olur.

Nəhayət, şüşə içərisində borular üçün kifayət qədər böyük bir çuxur açın. Mənim vəziyyətimdə, 1/2 idi (Şəkil 5). Kiçik borunu içindən və şüşənin üstündən keçirin. İndi bir çəki (rezin bantlar və qayadan istifadə etdim) bağlaya və yenidən yerə qoya bilərsiniz. Daha sonra daha böyük borunu şüşənin içindən keçirin və epoksiyaya qoyun. Diqqət yetirin ki, böyük boru şüşəyə daxil olduqdan dərhal sonra bitər. Bunun səbəbi hava girişidir və suyun sıçramasını istəməzsiniz. o.

Bu qapalı sistemə sahib olmağın bir faydası odur ki, su buxarı qaçmır və otağınız yosun kimi qoxulu olmaz.

Addım 4: LEDlər

LED -lər, normal közərmə və ya floresan lampalara nisbətən daha enerjili və daha soyuq (temperatur müdrik) olması ilə tanınır. Bununla birlikdə, hələ də bir az istilik istehsal edirlər və hələ də yuvarlandıqda açıldıqda asanlıqla fərq edilə bilər. Bu layihədə zolaqları istifadə etdiyimiz zaman onlar bir -birinə o qədər çox yığılmayacaq. İstənilən əlavə istilik yosun su məhlulu ilə asanlıqla yayılır və ya udulur.

Yosun növlərindən asılı olaraq, az -çox işığa və istiyə ehtiyac duyacaqlar. Məsələn, əvvəllər bəhs etdiyim bioluminescent yosun növü daha çox işığa ehtiyac duyur. İstifadə etdiyim bir qayda, onu ən aşağı vəziyyətdə saxlamaq və yosunlar böyüdükcə yavaş -yavaş bir və ya iki parlaqlıq səviyyəsi artırmaqdır.

Hər halda, LED sistemini qurmaq üçün zolağı şüşənin ətrafına bir neçə dəfə sarın və hər sarğı təxminən 1 düymə yaxınlaşsın. Şüşəmin içərisində LED -in rahat yerləşdiyi silsilələr var idi. Sadəcə yerində saxlamaq üçün bir az qablaşdırma lentindən istifadə etdim. Mənim kimi iki şüşə istifadə edirsinizsə, yarısını bir şüşənin ətrafına, yarısını da digərinə sarın.

İndi LED şeritlərimin niyə fotobioreaktorumun üstünə qədər sarılmadığını düşünürsünüz. Bunu qəsdən etdim, çünki hava və sensor üçün yerə ehtiyacım var idi. Şüşənin həcmi 4,2 galon olsa da, yosun yetişdirmək üçün bunun yalnız yarısını istifadə etdim. Ayrıca, reaktorumuzda kiçik bir sızma olsaydı, çıxan havanın həcmi şüşə içərisindəki ümumi hava miqdarının daha kiçik bir faizini təşkil etdiyi üçün həcm təzyiqi daha az azalacaq. Yosunların böyüməsi üçün kifayət qədər karbon qazına sahib olacağım yerdə olmaq məcburiyyətində olduğum bir incə xətt var, ancaq yosunların emdiyi karbon qazının ümumi tərkibinə təsir göstərməsi üçün daha az hava olmalıdır. məlumatları qeyd etməyimə imkan verən hava.

Məsələn, bir kağız torbada nəfəs alsanız, içərisində yüksək miqdarda karbon qazı olar. Ancaq açıq havada nəfəs alsanız, havanın ümumi tərkibi yenə də eyni olacaq və heç bir dəyişikliyi aşkar etmək mümkün olmayacaq.

Addım 5: Protoboard Əlaqələri

Arduino məlumat toplama və sensorlar əlavə etmək istəmirsinizsə, fotobioreaktor qurğunuzun tamamlandığı yer budur. Yosun yetişdirməklə bağlı addımı atlaya bilərsiniz.

Bununla maraqlanırsınızsa, şüşəyə qoymadan əvvəl elektronikanı ilkin sınaq üçün çıxarmalısınız. Əvvəlcə SD kart qalxanını arduinonun üstünə bağlayın. SD kart qalxanı tərəfindən istifadə olunan arduino -da normal olaraq istifadə edəcəyiniz hər hansı bir pin hələ də mövcuddur; atlama telini birbaşa yuxarıdakı çuxura bağlayın.

İstəyə biləcəyiniz bu addıma arduino pin konfiqurasiyalarının şəkillərini əlavə etdim. Yaşıl tellər 5V -ni arduino 5V -ə, GND -ni Arduino torpağına bağlamaq üçün narıncı, SIG1 -i Arduino A2 və A5 -ə bağlamaq üçün sarı rənglərdən istifadə edilmişdir. Diqqət yetirin ki, ola biləcək çoxlu sensorlar var, ancaq bunlar məlumat toplamaq üçün lazım deyil və yalnız Vernier kitabxanasının müəyyən funksiyaları yerinə yetirməsinə kömək edir (məsələn, istifadə olunan sensoru müəyyənləşdirmək kimi).

Protoboard sancaqlarının nə etdiklərinə qısa bir baxış:

1. SIG2 - yalnız bir neçə vernier sensoru tərəfindən istifadə olunan 10V çıxış siqnalı. Buna ehtiyacımız olmayacaq.
2. GND - arduino torpağına qoşulur
3. Vres - fərqli vernier sensorlar fərqli rezistorlara malikdir. Gərginliyi təmin etmək və bu pindən cari çıxışı oxumaq sensorları müəyyən etməyə kömək edir, amma mənim üçün işləmədi. Hansı sensoru istifadə etdiyimi əvvəlcədən bilirdim, buna görə proqramı kodlaşdırdım.
4. ID - eyni zamanda sensorları təyin etməyə kömək edir, lakin burada lazım deyil
5. 5V - sensora 5 volt güc verir. Arduino 5V -ə qoşulur
6. SIG1 - 0 ilə 5 volt arasında olan sensorlar üçün çıxış. Sensor çıxışını həqiqi məlumatlara çevirmək üçün kalibrləmə tənliklərini və hamısını izah etməyəcəyəm, ancaq CO2 sensorunun belə işlədiyini düşünün: CO2 nə qədər çox hiss edirsə, SIG2 -də bir o qədər gərginlik qaytarır.

Təəssüf ki, Vernier sensor kitabxanası yalnız bir sensorla işləyir və əgər ikisindən istifadə etməliyiksə, onda sensorlar tərəfindən çıxarılan xam gərginliyi oxumalı olacağıq. Növbəti addımda kodu.ino faylı olaraq verdim.

Çörək taxtasına tullanan tellər bağlayarkən, deşik sıralarının bağlı olduğunu unutmayın. Protoboard adapterlərini arduinoya belə bağlayırıq. Ayrıca, bəzi sancaqlar SD kart oxuyucusu tərəfindən istifadə edilə bilər, ancaq bir -birinə müdaxilə etmədiyinə əmin oldum. (Adətən rəqəmsal pin 4)

Addım 6: Kod və Test

Arduino proqramını yükləməmisinizsə kompüterinizə yükləyin.

Sonra, sensorları adapterlərə qoşun və bütün naqillərin yaxşı olduğundan əmin olun (Sensorların 0 - 10 000 ppm -dən aşağı vəziyyətdə olduğundan əmin olun). SD kartı yuvaya daxil edin və USB kabel vasitəsilə arduino kompüterinizə qoşun. Sonra bu addımda verdiyim SDTest.ino faylını açın və yükləmə düyməsini basın. SD kitabxanasını.zip faylı olaraq yükləməli və əlavə etməlisiniz.

Kod uğurla yükləndikdən sonra alətləri vurun və serial monitoru seçin. Sensorun oxunması ilə bağlı məlumatların ekranda çap olunduğunu görməlisiniz. Kodu bir müddət işlədikdən sonra arduinonu ayırıb SD kartı çıxara bilərsiniz.

Hər halda, SD kartı dizüstü kompüterinizə taxsanız, DATALOG. TXT faylını görəcəksiniz. Açın və içərisində məlumatların olduğundan əmin olun. Hər testdən sonra faylı saxlayacaq SD testinə bəzi funksiyalar əlavə etdim. Bu o deməkdir ki, SD kartı orta proqramdan çıxarsanız belə, o vaxta qədər bütün məlumatlara sahib olacaq. AlgaeLogger.ino faylım, bir həftə işləməsini gecikdirməklə daha da mürəkkəbdir. Bunun üzərinə, əgər varsa, yeni bir datalog.txt faylını işə salacaq bir funksiya əlavə etdim. Kodun işləməsi tələb olunmurdu, ancaq Arduinonun göstərilən saata görə sıralamaq əvəzinə fərqli fayllarda topladığı bütün məlumatları istədim. Arduino sınağına başlamazdan əvvəl onu qoşa bilərəm və başlamağa hazır olduğumda qırmızı düyməni basaraq kodu sıfırlaya bilərəm.

Test kodu işləmişsə, təmin etdiyim AlgaeLogger.ino faylını arduinoya yükləyə bilərsiniz. Məlumat toplamağa başlamağa hazır olduğunuzda, arduino yandırın, SD kartı daxil edin və proqramı yenidən başlatmaq üçün arduino üzərindəki qırmızı düyməni basın. Kod 1 həftə ərzində bir saat aralıqlarla ölçülər alacaq. (168 məlumat toplanması)

Addım 7: Fotobioreaktora Sensorların Quraşdırılması

Bəli, necə unuda bilərdim?

Məlumat toplamağa çalışmazdan əvvəl sensörləri fotobioreaktora quraşdırmalısınız. Sensor və kodu sınamaq üçün yalnız bir addım atdım ki, sensorlarınızdan biri arızalıdırsa, fotobioreaktora inteqrasiya etməzdən əvvəl dərhal başqa bir cihaz əldə edə bilərsiniz. Bu addımdan sonra sensorları çıxarmaq çətin olacaq, amma mümkündür. Bunun necə ediləcəyi ilə bağlı təlimatlar İpuçları və Son Düşüncələr addımındadır.

Hər halda, şüşədən suya ən uzaqda olduğu üçün sensoru şüşəmin qapağına birləşdirəcəyəm və onun islanmasını istəmirəm. Ayrıca, şüşənin dibinə və nazik divarlarına yaxın olan bütün su buxarlarını gördüm, belə ki bu yerləşdirmə su buxarının sensorlara zərər verməsinin qarşısını alacaq.

Başlamaq üçün, istilik daralma borusunu sensorun üzərinə sürüşdürün, ancaq bütün delikləri örtmədiyinizə əmin olun. Sonra, kiçik bir alov istifadə edərək boruyu büzün. Rəngin əhəmiyyəti yoxdur, ancaq görünürlük üçün qırmızıdan istifadə etdim.

Sonra qapağın ortasında 1 delik açın və zımpara kağızı istifadə edərək ətrafındakı plastiki kobudlaşdırın.

Nəhayət, boruya bir az epoksi əlavə edin və sensoru qapağın yerinə qoyun. Qapağın istilik büzülməsi ilə qarşı -qarşıya gəldiyi qapağın kənarına və içərisinə bir az daha epoksi əlavə edin və qurumasına icazə verin. İndi hava keçirməməlidir, amma təhlükəsiz olması üçün təzyiq testindən keçməliyik.

Addım 8: Sensorlarla Təzyiq Testi

Velosiped klapanı ilə fotobioreaktoru əvvəlcədən sınaqdan keçirdiyimiz üçün burada yalnız qapaq haqqında narahat olmalıyıq. Keçən dəfə olduğu kimi, yavaş -yavaş təzyiq əlavə edin və sızıntıları dinləyin. Bir taparsanız, qapağın içərisinə və xaricinə bir az epoksi əlavə edin.

İstəsəniz sızıntıları tapmaq üçün sabunlu su istifadə edin, ancaq sensorun içinə heç bir şey qoymayın.

Fotobioreaktordan heç bir havanın qaçmaması son dərəcə vacibdir. CO2 sensorunun oxunması, təzyiqlə birbaşa əlaqəli sabitdən təsirlənir. Təzyiqi bilmək, məlumatların toplanması və təhlili üçün həqiqi karbon qazının konsentrasiyasını həll etməyə imkan verəcəkdir.

Addım 9: Yosun Mədəniyyəti və Qidalar

Yosun yetişdirmək üçün konteyneri LED -lərin üstündəki su ilə doldurun. Bir neçə fincan vermək və ya almaq təxminən 2 galon olmalıdır. Sonra, qutudakı təlimatlara uyğun olaraq həll olunan bitki gübrəsi əlavə edin. Yosun artımını artırmaq üçün bir az daha çox əlavə etdim. Nəhayət, yosun başlanğıc mədəniyyətini əlavə edin. Əvvəlcə bütün 2 galon üçün 2 yemək qaşığı istifadə etdim, amma yosunların daha sürətli böyüməsi üçün təcrübəm zamanı 2 fincan istifadə edəcəyəm.

LED -ləri ən aşağı ayara qoyun və suyun çox qaranlıq olması halında daha sonra artırın. Bubbler yandırın və yosunların böyüməsi üçün reaktorun bir həftə oturmasına icazə verin. Yosunların dibinə çökməməsi üçün bir çoxunuz suyu bir neçə dəfə fırlatmalısınız.

Ayrıca, fotosintez əsasən qırmızı və mavi işığı udur, buna görə yarpaqlar yaşıl olur. Yosunlara çox qızdırmadan ehtiyac duyduqları işığı vermək üçün bənövşəyi işıq istifadə etdim.

Əlavə edilmiş şəkillərdə, əsl təcrübəm üçün təxminən 40 fincan içməli olduğum orijinal 2 yemək qaşığı başlanğıc yetişdirirdim. Suyun əvvəllər mükəmməl təmiz olduğunu nəzərə alaraq yosunların çox böyüdüyünü deyə bilərsiniz.

Addım 10: Məsləhətlər və Son Fikirlər

Bu layihəni hazırlayarkən çox şey öyrəndim və şərhlərdə sualları bacardığım qədər cavablandırmaqdan məmnunam. Bu arada əlimdə olan bir neçə ipucu:

1. Əşyaları yerində saxlamaq üçün iki tərəfli köpük lentdən istifadə edin. Həm də qabarcıqdan gələn titrəmələri azaldır.
2. Bütün hissələri qorumaq üçün elektrik şeridi istifadə edin və əşyaları bağlamağa yer tapın.
3. Təzyiq ölçən bir velosiped pompası istifadə edin və şüşəyə su doldurmadan təzyiq əlavə etməyin. Bunun iki səbəbi var. Birincisi, təzyiq daha sürətli artacaq, ikincisi, suyun ağırlığı şüşənin dibinin tərsinə çevrilməsini maneə törədir.
4. Yosunları vaxtaşırı çevirin və bərabər bir həll əldə edin.
5. Sensorları çıxarmaq üçün: iti bıçaqla borunu kəsin və bacardığınız qədər yırtın. Sonra sensoru diqqətlə çıxarın.

Ağlıma gəldikcə daha çox ipucu əlavə edəcəyəm.

Sonda bir neçə şeyi deməklə bitirmək istərdim. Bu layihənin məqsədi bioyanacaq istehsalı üçün yosunların daha sürətli yetişdiriləcəyini görməkdir. İşləyən bir fotobioreaktor olsa da, bütün sınaqlarım bitənə qədər təzyiqin bir fərq yaradacağına zəmanət verə bilmərəm. O zaman burada bir düzəliş edəcəm və nəticələrini göstərəcəyəm (Martın ortalarında bir ara axtarın).

Bu təlimatın potensial olaraq faydalı olduğunu və sənədləşmənin yaxşı olduğunu düşünürsünüzsə, mənə bir bəyənmə və ya şərh yazın. LED, Arduino və Epilog yarışmalarına da qatıldım, buna layiq olsam mənə səs verin.

O vaxta qədər, hər kəsə DIY etmək xoşbəxtdir

EDIT:

Təcrübəm uğurla keçdi və bununla da dövlət elm sərgisinə çıxa bildim! Karbon dioksid sensorlarının qrafiklərini müqayisə etdikdən sonra ANOVA (Variantların Təhlili) testini də apardım. Əsasən bu testin etdiyi şey, verilən nəticələrin təbii olaraq baş vermə ehtimalını təyin etməsidir. Ehtimal dəyəri 0 -a nə qədər yaxın olarsa, verilən nəticəni görmək ehtimalı o qədər az olar, yəni dəyişilən hər hansı bir dəyişənin əslində nəticələrə təsiri var idi. Mənim üçün ehtimal dəyəri (aka p -dəyəri) çox aşağı idi, hardasa 10 ətrafında -23 -ə qaldırıldı … əsasən 0. Bu, reaktorda artan təzyiqin yosunların daha yaxşı böyüməsinə və proqnozlaşdırdığım kimi daha çox CO2 udmasına imkan verməsi mənasına gəlirdi.

Testimdə heç bir təzyiq əlavə edilməyən, 650 kub sm hava, 1300 kub sm hava və 1950 kub sm hava əlavə edilmiş bir nəzarət qrupu var idi. Sensorlar ən yüksək təzyiq yolunda düzgün işləməyi dayandırdı, buna görə də onu kənarda saxladım. Buna baxmayaraq, P dəyəri çox dəyişmədi və yenə də asanlıqla 0 -a yuvarlaqlaşdırıldı. Gələcək təcrübələrdə CO2 alımını bahalı sensorlar olmadan ölçmək üçün etibarlı bir yol tapardım və bəlkə də reaktoru daha yüksək səviyyədə idarə edə biləcəyinə görə təkmilləşdirərdim. təzyiqlər.

LED müsabiqəsində 2017 -ci il ikinci yeri tutdu