Қысымды балдырлар фотобиореакторы: 10 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Бұл нұсқаулыққа кіріспес бұрын, мен бұл жобаның нені және неге оны жасауды таңдағанымды түсіндіргім келеді. Ұзақ уақыт болса да, мен оны оқып шығуға кеңес беремін, өйткені бұл ақпаратсыз менің көптеген әрекеттерімнің мағынасы болмайды.

Бұл жобаның толық атауы дербес деректерді жинайтын қысымды балдырлар фотобиореакторы болар еді, бірақ бұл тақырып ретінде біршама ұзақ болар еді. Фотобиореактордың анықтамасы:

«Фототрофты микроорганизмдерді өсіру үшін жарық көзін пайдаланатын биореактор. Бұл организмдер фотосинтезді пайдаланып, жарық пен көмірқышқыл газынан биомасса алу үшін өсімдіктерді, мүктерді, макробалдырларды, микробалдырларды, цианобактериялар мен күлгін бактерияларды қамтиды».

Менің реактор қондырғысы тұщы су балдырларын өсіру үшін қолданылады, бірақ оны басқа организмдер үшін қолдануға болады.

Біздің энергетикалық дағдарыс пен климаттың өзгеруі мәселелерінде күн энергиясы сияқты көптеген балама энергия көздері зерттелуде. Алайда, біз қазба отынынан экологиялық таза энергия көздеріне көшуіміз біртіндеп болады деп ойлаймын, өйткені біз экономиканы тез арада жөндей алмаймыз. Биоотын отын ретінде жұмыс істей алады, өйткені қазбалы отынмен жұмыс істейтін көптеген автомобильдерді биоотынға оңай айналдыруға болады. Сіз сұрайтын биоотындар қандай?

Биоотындар - бұл қазба отынын құрайтын геологиялық процестерге емес, фотосинтез немесе анаэробты қорыту сияқты биологиялық процестер арқылы өндірілетін отын. Оларды әр түрлі процестер арқылы жасауға болады (мен мұнда толығырақ қарастырмаймын). Екі таралған әдіс - трансэстерификация және ультрадыбыстық зерттеу.

Қазіргі уақытта өсімдіктер биоотынның ең үлкен көзі болып табылады. Бұл маңызды, өйткені биоотынға қажет майларды жасау үшін бұл өсімдіктер күн энергиясын химиялық энергия ретінде сақтау үшін фотосинтезден өтуі керек. Бұл биоотынды жағу кезінде шығарындылар өсімдіктер сіңірген көмірқышқыл газымен жойылатынын білдіреді. Бұл көміртекті бейтарап деп аталады.

Қазіргі технологиямен жүгері өсімдіктері әр гектарға 18 галлон биоотын бере алады. Соя бұршақтары 48 галлон береді, ал күнбағыс 102 береді. Басқа өсімдіктер бар, бірақ олардың ешқайсысы бір акрға 5 000 - 15 000 галлон бере алатын балдырлармен салыстырылмайды (Вариация балдырлардың түріне байланысты). Балдырларды жарыс жолдары деп аталатын ашық тоғандарда немесе фотобиореакторларда өсіруге болады.

Сонымен, егер биоотын өте жақсы болса және оны қазба отынын пайдаланатын көліктерде қолдануға болатын болса, неге біз мұны көп жасамаймыз? Құны. Балдырдан алынатын мұнайдың жоғары өнімділігінде де, биоотын өндірісінің құны қазба отынға қарағанда әлдеқайда жоғары. Мен бұл реакторлық жүйені фотобиореактордың тиімділігін арттыра алатынымды білу үшін жасадым, егер ол жұмыс істесе, менің идеям коммерциялық қосымшаларда қолданылуы мүмкін.

Міне менің тұжырымдамам:

Фотобиореакторға қысым қосу арқылы мен Генри заңында сипатталғандай көмірқышқыл газының ерігіштігін арттыра аламын, ол тұрақты температурада сұйықтықтың белгілі бір түрі мен көлемінде еритін газдың мөлшері тікелей пропорционалды екенін көрсетеді. сұйықтықпен тепе -теңдіктегі газдың парциалды қысымы. Парциалдық қысым - бұл берілген қосылыс қанша қысым көрсетеді. Мысалы, теңіз деңгейіндегі азот газының парциалды қысымы.78 атм, себебі бұл ауадағы азоттың пайызы.

Бұл көмірқышқыл газының концентрациясын жоғарылату немесе ауа қысымын жоғарылату арқылы биореактордағы еріген СО2 мөлшерін көбейтетінімді білдіреді. Бұл қондырғыда мен тек қысымды өзгертемін. Мен бұл балдырлардың фотосинтезге көбірек түсуіне және тез өсуіне мүмкіндік береді деп үміттенемін.

Жауапкершіліктен бас тарту: бұл мен жүргізіп жатқан эксперимент, мен оны жазу кезінде балдырлардың пайда болуына әсер ететінін білмеймін. Ең нашар жағдайда, бұл бәрібір функционалды фотобиореактор болады. Эксперимент аясында маған балдырлардың өсуін бақылау қажет. Мен бұл үшін деректерді жинау және сақтау үшін Arduino мен SD картасының көмегімен CO2 сенсорларын қолданамын. Егер сіз фотобиореактор жасағыңыз келсе, бұл деректерді жинау бөлігі міндетті емес, бірақ мен оны қолданғысы келетіндерге нұсқаулар мен Arduino кодын беремін.

1 -қадам: материалдар

Деректерді жинау бөлігі міндетті емес болғандықтан, мен материалдар тізімін екі бөлімге бөлемін. Сонымен қатар, менің қондырғым екі фотобиореактор жасайды. Егер сіз тек бір реактор алғыңыз келсе, материалдардың жартысын 2 -ден жоғарыға пайдаланыңыз (бұл тізімде нөмір немесе материалдар көрсетіледі, егер өлшемдері болса). Мен сіз қолдануға болатын кейбір материалдарға сілтеме қостым, бірақ сатып алудан бұрын баға бойынша алдын ала зерттеу жүргізуге шақырамын, себебі олар өзгеруі мүмкін.

Фотобиореактор:

• 2 - 4,2 галлон су бөтелкесі. (Суды ағызу үшін қолданылады. Бөтелкенің симметриялы екеніне және оның тұтқасы жоқ екеніне көз жеткізіңіз. Ол сондай -ақ қайта жабылуы керек.
• 1 - RGB светодиодты жолағы (15 -тен 20 футқа дейін немесе бір реактордың жартысына тең. Жеке адрестеу қажет емес, бірақ оның жеке контроллері мен қуат көзімен бірге жеткізілетініне көз жеткізіңіз)
• 2-5 галлон сыйымдылығы бар аквариум көпіршіктері + шамамен 2 фут түтік (әдетте көпіршігі бар)
• 2 - көпіршікті түтіктерге арналған салмақтар. Мен жай ғана 2 кішкентай тас пен резеңке таспаны қолдандым.
• 2 фут - 3/8 дюймдік ішкі диаметрлі пластикалық құбырлар
• 2 - 1/8 дюймдік велосипед клапандары (клапандарға арналған Amazon сілтемесі)
• 1 түтік - эпоксидтің 2 бөлігі
• Балдырлардың бастапқы мәдениеті
• Суда еритін өсімдік тыңайтқышы (мен Home Depot MiracleGro брендін қолдандым)

Маңызды ақпарат:

Стартерлік культураның концентрациясына сүйене отырып, сізге реактордың бір галлон сыйымдылығына көп немесе аз қажет болады. Менің экспериментімде мен әрқайсысы 2,5 галлоннан тұратын 12 жолды өткіздім, бірақ тек 2 ас қасықтан бастадым. Маған балдырлар жеткілікті болғанша бөлек резервуарда өсіру керек болды. Сонымен қатар, түрлер маңызды емес, бірақ мен гематококты қолдандым, өйткені олар суда жіңішке балдырларға қарағанда суда жақсы ериді. Мұнда балдырларға арналған сілтеме бар. Көңілді эксперимент ретінде мен бір кездері биолюминесцентті балдырларды сатып алуым мүмкін. Мен бұл Пуэрто -Рикода табиғи түрде болғанын көрдім және олар өте керемет көрінді.

Сонымен қатар, бұл менің дизайнның 4 -ші қайталануы болуы мүмкін және мен бағаны мүмкіндігінше төмендетуге тырыстым. Нақты компрессормен қысудың орнына мен кішкентай аквариум көпіршіктерін қолданатынымның бір себебі. Алайда, олардың күші аз және ауаны шамамен 6 psi қысыммен және оның қабылдау қысымымен жылжыта алады.

Мен бұл мәселені құбырды қосуға болатын ауа көпіршіктерін сатып алу арқылы шештім. Дәл осы жерден мен 3/8 дюймдік түтік өлшемдерін алдым. Көпіршікті қабылдау түтікке қосылады, содан кейін екінші ұшы реакторға қосылады. Бұл ауаны қайта өңдейді, осылайша мен сенсорлар арқылы көмірқышқыл газының құрамын өлшей аламын. Коммерциялық қосымшалар тұрақты ауамен қамтамасыз етіліп, орнына тасталуы мүмкін. Міне көпіршіктерге арналған сілтеме. Олар сізге қажет емес аквариум сүзгісінің бөлігі. Мен бұларды тек мен қолдандым, себебі мен оны бір кезде қолдандым. Менің үй жануарларымның балықтары. Сіз желіден сүзгісіз тек көпіршікті таба аласыз.

Деректерді жинау:

• 2 - Vernier CO2 датчиктері (олар Arduino -мен үйлесімді, бірақ қымбат. Мен өз мектебімді қарызға алдым)
• Жылуды қысқартатын түтік - сенсорларға бекіту үшін диаметрі кемінде 1 дюйм
• 2 - Vernier аналогтық протободы адаптерлері (тапсырыс коды: BTA -ELV)
• 1 - нан тақтасы
• нанға арналған секіргіш сымдар
• 1 - SD картасы немесе MicroSD және адаптер
• 1 - Arduino SD картасының қалқаны. Менікі Seed Studio -дан және менің кодым да осыған арналған. Егер қалқан басқа көзден болса, сізге кодты реттеу қажет болуы мүмкін
• 1 - Arduino, мен Arduino Mega 2560 қолдандым
• Arduino үшін USB кабелі (кодты жүктеу үшін)
• Arduino қуат көзі. 5В қуатын беру үшін USB кабелі бар телефон зарядтағыш кірпішін пайдалануға болады

2 -қадам: қысым

Контейнерге қысым жасау үшін екі негізгі әрекетті орындау қажет:

1. Қақпақ бөтелкеге мықтап бекітілуі керек
2. Ауа қысымын қосу үшін клапан орнату қажет

Бізде клапан бар. Бөтелкедегі балдырлар сызығынан жоғары орынды таңдап, оған тесік жасаңыз. Шұңқырдың диаметрі клапанның үлкен немесе бұрандалы ұшының диаметріне тең болуы керек (алдымен кішірек ұшқыш тесікті, содан кейін нақты диаметрлі тесікті жасауға болады). Бұл клапансыз арпаның бөтелкеге енуіне мүмкіндік беруі керек. Реттелетін кілтті пайдаланып, мен клапанды пластикке бұрап қойдым. Бұл бұранданың пластмассасынан ойық жасайды. Содан кейін мен клапанды алып тастадым, слесарлық таспаны қосып, оны орнына қойдым.

Егер сіздің бөтелкеде қабырғасы қалың пластик болмаса:

Зығыр қағазды пайдаланып, пластикті тесіктің айналасына тегістеңіз. Содан кейін клапанның үлкен бөлігіне эпоксидті мол мөлшерде жағыңыз. Бұл екі бөліктен тұратын эпоксидті немесе кез келген басқа болуы мүмкін. Ол жоғары қысымға төзімді және суға төзімді екеніне көз жеткізіңіз. Содан кейін клапанды орнына қойып, орнына жабысқанша біраз ұстаңыз. Шеттерінің артық бөлігін сүртпеңіз. Фотобиореакторды сынамас бұрын эпоксидті емдеуге уақыт беріңіз.

Қақпаққа келетін болсақ, менде сақина O сақинасымен келеді және оны мықтап бекітеді. Мен максимум 30 psi қысымды қолданамын, ол оны ұстап тұра алады. Егер сізде бұрандалы қақпақ болса, одан да жақсы. Оны сантехникалық таспамен жабыстыруды ұмытпаңыз. Ақырында, мықтап ұстап тұру үшін бөтелкенің астына шпагаттың астына шпагат немесе тығыз жабысқақ таспаны орауға болады.

Оны тексеру үшін клапан арқылы баяу ауаны қосып, ауаның ағып кетуін тыңдаңыз. Кейбір сабынды суды қолдану ауаның қайда кететінін анықтауға көмектеседі және көп эпоксидті қосу қажет.

3 -қадам: көпіршігі

Материалдар бөлімінде айтқанымдай, менің түтіктерімнің өлшемдері мен сатып алған көпіршікке негізделген. Егер сіз сілтемені қолданған болсаңыз немесе сол көпіршікті брендті сатып алған болсаңыз, онда сіз басқа өлшемдер туралы алаңдамайсыз. Алайда, егер сізде көпіршіткіштің басқа маркасы болса, сізге бірнеше қадамдар қажет:

1. Қабылдау бар екеніне көз жеткізіңіз. Кейбір көпіршіктерде нақты кіріс болады, ал басқаларында шығыс айналасында болады (менде бар сияқты, суреттерге қараңыз).
2. Кіріс диаметрін өлшеңіз - бұл құбырдың ішкі диаметрі.
3. Шығару/көпіршікті түтік сіздің кіріс түтігіне оңай енетініне көз жеткізіңіз, егер сіздің көпіршікті қабылдау шығыс айналасында болса.

Содан кейін кіші түтікті үлкеннен өткізіп, содан соң көпіршігі шығысына бекітіңіз. Үлкен шетін кірістің үстіне сырғытыңыз. Эпоксидті қолданыңыз, оны орнында ұстаңыз және жоғары қысымды тығыздаңыз. Тек қабылдау портының ішіне эпоксидті салмаңыз. Ескертпе, эпоксидті қоспас бұрын бетті сәл сызып тастау үшін зығыр қағазды қолдану байланысты күшейтеді.

Соңында, бөтелкеде құбыр үшін жеткілікті үлкен тесік жасаңыз. Менің жағдайда бұл 1/2 дюйм болды (5 -сурет). Кішкене түтікті оның ішіне және бөтелкенің жоғарғы жағына бұраңыз. Енді сіз салмақ (резеңке тас пен тас қолдандым) бекітіп, оны қайтадан орнына қоюға болады. Үлкен түтікті бөтелкеден өткізіп, орнына эпоксидті салыңыз. Үлкен түтік бөтелкеге кіргеннен кейін аяқталатынына назар аударыңыз. Бұл ауа сорғыш болғандықтан және сіз судың ағып кетуін қаламайсыз. ол

Бұл жабық жүйенің артықшылығы - су буы шықпайды және сіздің бөлмеңіз балдырдың иісін кетірмейді.

4 -қадам: жарықдиодты шамдар

Жарықдиодты шамдар әдеттегі қыздыру немесе люминесцентті лампаларға қарағанда энергияны үнемдейтін және салқындататын (температураға сәйкес) болып белгілі. Дегенмен, олар әлі де біршама жылу шығарады және оны айналдыру кезінде қосылып тұрса, оны оңай байқауға болады. Біз бұл жобада жолақтарды қолданған кезде, олар бір -біріне онша шоғырланбайды. Кез келген қосымша жылу балдырлардың су ерітіндісімен оңай сәулеленеді немесе сіңіріледі.

Балдырлардың түрлеріне байланысты оларға азды -көпті жарық пен жылу қажет болады. Мысалы, мен жоғарыда айтқан балдырлардың биолюминесцентті түрі көбірек жарық қажет етеді. Мен қолданатын негізгі ереже - бұл балдырлар өскен сайын оны ең төменгі күйде ұстау және біртіндеп жарықтық деңгейіне біртіндеп арттыру.

Қалай болғанда да, жарықдиодты жүйені орнату үшін жолақты бөтелкенің айналасына бірнеше рет ораңыз, әр қаптамасы шамамен 1 дюйм болады. Менің бөтелкемде жарық диодты жарықтандыруға ыңғайлы жоталар болды. Мен оны орнында ұстау үшін сәл орауыш таспаны қолдандым. Егер сіз мен сияқты екі бөтелкені қолдансаңыз, жартысын бір бөтелкенің айналасына, екінші жартысын ораңыз.

Енді сіз менің жарық диодты жолақтарым менің фотобиореактордың жоғарғы жағына дейін неге оралмайды деп ойлайтын шығарсыз. Мен мұны әдейі жасадым, себебі маған ауа мен сенсор үшін орын қажет болды. Бөтелкенің көлемі 4,2 галлон болса да, мен оның жартысын балдыр өсіру үшін ғана пайдаландым. Сондай -ақ, егер менің реакторымда кішкене ағып кету болса, онда қысым қысымы күрт төмендейді, себебі шығатын ауаның көлемі бөтелкедегі ауаның жалпы көлемінің аз пайызын құрайды. Балдырлар көмірқышқыл газы өсетін жерде болуым керек болатын жұқа сызық бар, бірақ сонымен бірге балдырлар сіңіретін көмірқышқыл газының жалпы құрамына әсер ететін ауа аз болуы керек. ауа, бұл деректерді жазуға мүмкіндік береді.

Мысалы, егер сіз қағаз пакетте тыныс алсаңыз, ол көмірқышқыл газының жоғары пайызымен толтырылады. Бірақ егер сіз жай ғана ашық атмосферада тыныс алсаңыз, ауаның жалпы құрамы өзгеріссіз қалуы мүмкін.

5 -қадам: Protoboard қосылымдары

Егер сіз arduino деректерін жинау мен сенсорларды қосқыңыз келмесе, фотобиореакторды орнату аяқталды. Балдыр өсіру туралы қадамға өтуге болады.

Егер сізді қызықтырса, электрониканы бөтелкеге салмас бұрын оны алдын ала тестілеуге шығару қажет. Біріншіден, SD картасының қалқанын arduino үстіне қосыңыз. Әдетте SD картасының қалқаны пайдаланатын arduino -да қолданылатын кез келген түйреуіштер әлі де бар; секіргіш сымды тікелей жоғарыдағы тесікке қосыңыз.

Мен сіз сілтеме жасай алатын осы қадамға arduino пин конфигурациясының суреттерін қостым. Жасыл сымдар 5V -ды arduino 5V -ге қосу үшін, GND -ді Arduino жерге қосу үшін қызғылт сары, SIG1 -ді Arduino A2 және A5 -ке қосу үшін сары түсті. Датчиктерге көптеген қосымша қосылымдар бар екенін ескеріңіз, бірақ олар деректерді жинау үшін қажет емес және тек Vernier кітапханасына белгілі бір функцияларды орындауға көмектеседі (мысалы, қолданылатын сенсорды анықтау)

Міне, протобордың түйреуіштері не істейтініне қысқаша шолу:

1. SIG2 - 10 В шығыс сигналы тек бірнеше верниер датчиктерінде қолданылады. Бізге қажет емес.
2. GND - arduino жерге қосылады
3. Vres - әр түрлі верниер датчиктерінде әр түрлі резисторлар бар. кернеуді беру және осы істікшеден ток шығысын оқу сенсорларды анықтауға көмектеседі, бірақ бұл мен үшін жұмыс істемеді. Мен сондай-ақ мен қандай сенсорды қолданатынымды алдын ала білдім, сондықтан оны бағдарламаға қате кодтадым.
4. ID - сенсорларды анықтауға көмектеседі, бірақ мұнда қажет емес
5. 5В - сенсорға 5 вольт қуат береді. Arduino 5V қосылған
6. SIG1 - 0 -ден 5 вольтқа дейінгі датчиктер үшін шығыс. Мен калибрлеу теңдеулерін және сенсордың шығуын нақты деректерге түрлендіру үшін түсіндірмеймін, бірақ CO2 сенсоры осылай жұмыс істейді деп ойлаймын: ол СО2 неғұрлым көп сезінсе, соғұрлым ол SIG2 -ге кернеуді қайтарады.

Өкінішке орай, Vernier сенсорлық кітапханасы тек бір сенсормен жұмыс істейді, ал егер бізге екеуін қолдану қажет болса, онда сенсорлар шығаратын шикі кернеуді оқу керек болады. Мен келесі қадамда кодты.ino файлы ретінде бердім.

Нан тақтасына секіргіш сымдарды бекітіп жатқанда, тесіктер қатары қосылғанын есте сақтаңыз. Осылайша біз прото -тақта адаптерлерін arduino -ға қосамыз. Сондай -ақ, кейбір түйреуіштерді SD картаны оқу құрылғысы қолдануы мүмкін, бірақ мен олардың бір -біріне кедергі жасамайтынына көз жеткіздім. (Бұл әдетте цифрлық пин 4)

6 -қадам: Код және тест

Егер arduino бағдарламалық жасақтамасы орнатылмаған болса, оны компьютерге жүктеңіз.

Содан кейін сенсорларды адаптерлерге жалғаңыз және барлық сымдардың жақсы екеніне көз жеткізіңіз (датчиктер 0 - 10 000 ppm төмен параметрде екеніне көз жеткізіңіз). SD картасын ұяға салыңыз және arduino -ны компьютерге USB кабелі арқылы қосыңыз. Содан кейін осы қадамда мен берген SDTest.ino файлын ашып, жүктеу түймесін басыңыз. Сіз SD кітапханасын.zip файлы ретінде жүктеп алып, оны қосуыңыз қажет.

Код сәтті жүктелгеннен кейін құралдарды басып, сериялық мониторды таңдаңыз. Сенсордың оқылуы туралы ақпаратты экранға шығару керек. Кодты біраз уақыт іске қосқаннан кейін, сіз arduino -ны ажыратып, SD картасын шығарып алуға болады.

Қалай болғанда да, егер сіз SD картасын ноутбукке салсаңыз, сіз DATALOG. TXT файлын көресіз. Оны ашыңыз және онда деректер бар екеніне көз жеткізіңіз. Мен SD тестіне файлды әр жазудан кейін сақтайтын кейбір функцияларды қостым. Яғни, егер сіз SD-картаны орта бағдарламадан шығарсаңыз да, ол осы уақытқа дейін барлық деректерге ие болады. Менің AlgaeLogger.ino файлы бір аптаға созылатын кешігулермен одан да күрделі. Бұған қоса, егер бар болса, жаңа datalog.txt файлын іске қосатын функцияны қостым. Бұл кодтың жұмыс істеуі үшін қажет емес еді, бірақ мен Arduino әр файлдарда көрсетілген сағаттар бойынша сұрыптаудың орнына жинайтын барлық деректерді алғым келді. Мен экспериментімді бастамас бұрын arduino -ны қосуға болады және мен бастауға дайын болғанда қызыл түймені басу арқылы кодты қалпына келтіре аламын.

Егер сынақ коды жұмыс істесе, онда сіз мен берген AlgaeLogger.ino файлын жүктеп, оны arduino -ға жүктей аласыз. Деректер жинауды бастауға дайын болған кезде, arduino -ны қосыңыз, SD картасын салыңыз және бағдарламаны қайта бастау үшін arduino -дегі қызыл түймені басыңыз. Код 1 сағат ішінде бір сағаттық интервалмен өлшенеді. (168 деректер жинағы)

7 -қадам: сенсорларды фотобиореакторға орнату

Иә, мен қалай ұмыта аламын?

Деректерді жинамас бұрын сенсорларды фотобиореакторға орнату керек. Мен сенсорлар мен кодты осыдан бұрын сынап көру үшін ғана қадам жасадым, егер сенсорлардың біреуі ақаулы болса, оны фотобиореакторға қоспас бұрын бірден басқасын алуға болады. Бұл қадамнан кейін сенсорларды алып тастау қиын болады, бірақ мүмкін. Мұны қалай жасау керектігі туралы нұсқаулар кеңестер мен қорытынды ойлар қадамында берілген.

Қалай болғанда да, мен бөтелкенің қақпағындағы сенсорларды біріктіретін боламын, себебі ол судан ең алыс, мен ылғалданғанын қаламаймын. Сондай -ақ, мен бөтелкенің түбінің және жұқа қабырғаларының жанында конденсацияланған су буының барлығын байқадым, сондықтан бұл орналастыру су буының сенсорларға зақым келтіруіне жол бермейді.

Бастау үшін сенсордың үстінен жылуды қысатын түтікті сырғытыңыз, бірақ барлық тесіктерді жаппаңыз. Содан кейін құбырды кішкене жалынмен тартыңыз. Түс маңызды емес, бірақ мен көріну үшін қызыл түсті қолдандым.

Содан кейін қақпақтың ортасында 1 дюймдік тесік бұрғылаңыз және оның айналасындағы пластикті тегістеу үшін тегістеу қағазын қолданыңыз. Бұл эпоксидті жақсы байланыстыруға көмектеседі.

Соңында түтікке эпоксидті қосып, сенсорды қақпаққа салыңыз. Сыртқы жағына эпоксидті және қақпақтың ішкі жағын қосыңыз, онда қақпақ жылуды азайтады және кептіруге мүмкіндік береді. Ол қазір герметикалық болуы керек, бірақ біз оны қауіпсіз болу үшін қысыммен сынауымыз қажет.

8 -қадам: датчиктермен қысымды тексеру

Біз фотобиореакторды велосипед клапанымен алдын ала тексергендіктен, мұнда тек қақпақ туралы алаңдау керек. Соңғы рет сияқты, ақырын қысым енгізіп, ағып кетуді тыңдаңыз. Егер сіз оны тапсаңыз, қақпақтың ішіне және сыртына эпоксидті қосыңыз.

Егер қажет болса, ағып кетуді табу үшін сабынды суды қолданыңыз, бірақ сенсордың ішіне ешнәрсе салмаңыз.

Фотобиореактордан ауа шықпауы өте маңызды. CO2 сенсорының көрсеткішіне қысымға тікелей байланысты тұрақты әсер етеді. Қысымды білу сізге деректерді жинау мен талдау үшін көмірқышқыл газының нақты концентрациясын шешуге мүмкіндік береді.

9 -қадам: Балдырлар мәдениеті және қоректік заттар

Балдырларды өсіру үшін контейнерді светодиодтың үстіне ғана толтырыңыз. Бұл шамамен 2 галлон бірнеше кесе беруге немесе алуға тиіс. Содан кейін қораптағы нұсқауларға сәйкес өсімдік еритін тыңайтқыш қосыңыз. Мен балдырлардың өсуін күшейту үшін аздап қостым. Ақырында, балдырлардың бастапқы мәдениетін қосыңыз. Мен бастапқыда бүкіл 2 галлон үшін 2 ас қасық қолдандым, бірақ мен балдырлардың тез өсуі үшін эксперимент кезінде 2 кесе қолданамын.

Светодиодтарды ең төменгі параметрге қойыңыз және су тым қараңғы болған кезде оны көбейтіңіз. Көпіршікті қосыңыз және балдырлар өсуі үшін реакторды бір аптаға қалдырыңыз. Балдырлардың түбіне шөгуін болдырмау үшін сізге суды бірнеше рет айналдыру қажет.

Сонымен қатар, фотосинтез негізінен қызыл және көк жарықты сіңіреді, сондықтан жапырақтар жасыл. Балдырларға шамадан тыс қыздырусыз жарық беру үшін мен күлгін жарықты қолдандым.

Қосылған суреттерде мен тек 2 ас қасық стартерден өстім, мен нақты эксперимент үшін 40 шыныаяқ қажет болды. Балдырлар бұрын мөлдір таза болғанын ескере отырып, көп өскенін айтуға болады.

10 -қадам: кеңестер мен қорытынды ойлар

Мен бұл жобаны құру барысында көп нәрсені үйрендім және түсініктемелердегі сұрақтарға мүмкіндігімше жауап беруге қуаныштымын. Сонымен қатар, менде бірнеше кеңестер бар:

1. Заттарды бекіту үшін екі жақты көбік таспасын қолданыңыз. Ол сондай -ақ көпіршіктегі дірілді азайтты.
2. Барлық бөліктерді қорғау үшін электр жолағын пайдаланыңыз, сонымен қатар заттарды қосуға орын бар.
3. Қысымды өлшейтін велосипед сорғысын қолданыңыз және бөтелкені сумен толтырмастан қысым жасамаңыз. Бұл екі себеппен. Біріншіден, қысым тез артады, екіншіден, судың салмағы бөтелкенің түбінің төңкерілуіне жол бермейді.
4. Балдырларды мезгіл -мезгіл айналдырыңыз, олар біркелкі шешімге келеді.
5. Датчиктерді алып тастау үшін: өткір пышақпен сенсордың түтігін кесіп, мүмкіндігінше жұлып алыңыз. Содан кейін сенсорды ақырын шығарыңыз.

Мен олар ойға келген сайын қосымша кеңестер қосатын боламын.

Соңында мен бірнеше нәрсені аяқтағым келеді. Бұл жобаның мақсаты - биоотын өндіру үшін балдырларды тез өсіруге болатынын білу. Бұл жұмыс істейтін фотобиореактор болғанымен, мен барлық сынақтар аяқталғанша қысымның өзгеруіне кепілдік бере алмаймын. Сол кезде мен осында редакция жасаймын және нәтижелерін көрсетемін (наурыздың ортасында іздеңіз).

Егер сіз бұл нұсқаулықты пайдалы деп санасаңыз және құжаттама жақсы болса, маған лайк немесе түсініктеме қалдырыңыз. Мен сонымен қатар LED, Arduino және Epilog конкурстарына қатыстым, сондықтан маған лайық болса маған дауыс бер.

Осы уақытқа дейін барлығына DIY жасау бақытты

ӨҢДЕУ:

Менің экспериментім сәтті болды, мен онымен бірге мемлекеттік ғылыми жәрмеңкеге де жете алдым! Көмірқышқыл газының сенсорларының графиктерін салыстырғаннан кейін мен ANOVA (Variance Analysis) сынағын өткіздім. Негізінен бұл тесттің нәтижесі табиғи түрде болу ықтималдығын анықтайды. Ықтималдық мәні 0 -ге жақындаған сайын, берілген нәтижені көру ықтималдығы аз болады, яғни кез келген тәуелсіз айнымалының өзгеруі нәтижеге әсер етті. Мен үшін ықтималдық мәні (a -p -мәні) өте төмен болды, шамамен бір жерде шамамен 10 -23 дейін көтерілді. негізінен 0. Бұл реактордағы қысымның жоғарылауы балдырлардың жақсы өсуіне және мен болжағандай СО2 -нің көбірек сіңуіне мүмкіндік берді.

Менің тестімде менде қысым жоқ, 650 текше см ауа, 1300 текше см ауа және 1950 текше см ауа қосылған басқару тобы болды. Датчиктер жоғары қысымды трассада дұрыс жұмысын тоқтатты, сондықтан мен оны сыртқа шығарып тастадым. Солай болса да, Р мәні көп өзгермеді және әлі де 0 -ге дейін дөңгелектенді. Болашақ эксперименттерде мен CO2 -дің сіңуін қымбат датчиктерсіз өлшеудің сенімді әдісін табар едім және реакторды жоғары деңгейге қауіпсіз түрде көтере алатындай етіп жаңартатын болар едім. қысым.

Жарықдиодты жарыста 2017 ж