Nyomás alatt álló alga -fotobioreaktor: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Mielőtt belevetném magam ebbe a tanulságosba, szeretnék egy kicsit részletesebben elmagyarázni, hogy mi ez a projekt, és miért döntöttem úgy, hogy elkészítem. Annak ellenére, hogy egy kicsit hosszú, javaslom, hogy olvassa el, mert sok minden, amit csinálok, nem lesz értelme ezen információk nélkül.

Ennek a projektnek a teljes neve egy nyomás alatt álló alga -fotobioreaktor lenne, autonóm adatgyűjtéssel, de ez egy kicsit hosszú lenne, mint egy cím. A fotobioreaktor definíciója a következő:

"Egy bioreaktor, amely fényforrást használ a fototróf mikroorganizmusok termesztésére. Ezek a szervezetek fotoszintézissel biomasszát állítanak elő fényből és szén -dioxidból, és növényeket, mohákat, makroalgákat, mikroalgákat, cianobaktériumokat és lila baktériumokat tartalmaznak."

A reaktor beállításomat édesvízi algák termesztésére használják, de más szervezetekre is használható.

Az energiaválsággal és az éghajlatváltozással kapcsolatos kérdéseinkkel sok alternatív energiaforrást, például a napenergiát vizsgálunk. Úgy gondolom azonban, hogy a fosszilis tüzelőanyagoktól a környezetbarátabb energiaforrásokra való áttérés fokozatos lesz, mivel nem tudjuk gyorsan teljesen átalakítani a gazdaságot. A bioüzemanyagok egyfajta lépcsőfokként szolgálhatnak, mivel sok fosszilis tüzelőanyaggal működő autó könnyen átalakítható bioüzemanyagra. Milyen bioüzemanyagokat kérdez?

A bioüzemanyagok biológiai folyamatok, például fotoszintézis vagy anaerob emésztés útján előállított üzemanyagok, nem pedig fosszilis tüzelőanyagokat létrehozó geológiai folyamatok. Különféle eljárásokkal készíthetők el (amelyeket itt nem részletezek). Két általános módszer az átészterezés és az ultrahangosítás.

Jelenleg a növények jelentik a legnagyobb bioüzemanyag -forrást. Ez azért jelentős, mert a bioüzemanyagokhoz szükséges olajok előállításához ezeknek a növényeknek fotoszintézisen kell átesniük, hogy a napenergiát kémiai energiaként tárolják. Ez azt jelenti, hogy amikor bioüzemanyagokat égetünk, a kibocsátott kibocsátások a növények által elnyelt szén -dioxiddal csökkennek. Ezt szénsemlegesnek nevezik.

A jelenlegi technológiával a kukorica növények hektáronként 18 liter bioüzemanyagot tudnak adni. A szójabab 48 gallont, a napraforgó pedig 102 -et ad. Vannak más növények is, de egyik sem hasonlítható össze az algákkal, amelyek hektáronként 5 000–15 000 gallont tudnak adni (A változás az algafajoktól függ). Az algákat versenypályaként ismert nyílt tavakban vagy fotobioreaktorokban lehet termeszteni.

Tehát ha a bioüzemanyagok olyan nagyszerűek és használhatók fosszilis tüzelőanyagokat használó autókban, miért nem teszünk többet? Költség. Még a nagy algaolaj -termelés mellett is a bioüzemanyagok előállítási költségei jóval magasabbak, mint a fosszilis tüzelőanyagoké. Azért hoztam létre ezt a reaktorrendszert, hogy lássam, javíthatom -e egy fotobioreaktor hatékonyságát, és ha működik, akkor elképzelésem felhasználható kereskedelmi alkalmazásokban.

Íme az én koncepcióm:

Ha egy fotobioreaktorhoz nyomást teszek hozzá, növelhetem a szén -dioxid oldhatóságát, amint azt Henry törvénye írja le, amely kimondja, hogy állandó hőmérsékleten az adott gáz mennyisége, amely feloldódik egy adott típusú és térfogatú folyadékban, közvetlenül arányos a gáz parciális nyomása egyensúlyban azzal a folyadékkal. A résznyomás az, hogy egy adott vegyület mekkora nyomást fejt ki. Például a nitrogéngáz parciális nyomása a tengerszinten 0,78 atm, mivel ez a nitrogén százalékos aránya a levegőben.

Ez azt jelenti, hogy a szén -dioxid koncentrációjának növelésével vagy a légnyomás növelésével növelni fogom a bioreaktorban lévő oldott CO2 mennyiségét. Ebben a beállításban csak a nyomást fogom megváltoztatni. Remélem, hogy ez lehetővé teszi az algák fotoszintézisének gyorsabb növekedését és gyorsabb növekedését.

NYILATKOZAT: Ez egy kísérlet, amelyet jelenleg végzek, és amikor ezt írom, nem tudom, hogy hatással lesz az algák termelésére. A legrosszabb esetben mindenképpen funkcionális fotobioreaktor lesz. Kísérletem részeként figyelemmel kell kísérnem az algák növekedését. Ehhez CO2 érzékelőket fogok használni egy Arduino és SD kártyával, hogy összegyűjtsem és elmentsem az adatokat az elemzéshez. Ez az adatgyűjtési rész opcionális, ha csak fotobioreaktort szeretne készíteni, de utasításokat és Arduino kódot adok azoknak, akik használni szeretnék.

1. lépés: Anyagok

Mivel az adatgyűjtési rész nem kötelező, az anyagok listáját két részre osztom. Ezenkívül a beállításom két fotobioreaktort hoz létre. Ha csak egy reaktorra van szüksége, akkor csak az anyagok felét használja fel 2 felettiekre (ez a lista tartalmazza a számot vagy az anyagokat, és adott esetben a méreteket). Linkeket is hozzáadtam bizonyos anyagokhoz, amelyeket használhat, de bátorítom Önöket, hogy vásárlás előtt végezzenek előzetes vizsgálatot az árakról, mivel azok változhatnak.

Fotobioreaktor:

• 2-4,2 literes vizes palack. (Vízadagoláshoz használatos. Győződjön meg arról, hogy a palack szimmetrikus és nem rendelkezik beépített fogantyúval. Lezárhatónak kell lennie.
• 1 - RGB LED szalag (15-20 láb, vagy fele annyi egy reaktor esetén. Nem kell egyedileg címezhető, de győződjön meg róla, hogy saját vezérlővel és tápegységgel rendelkezik)
• 2–5 gallon űrtartalmú akváriumi buborékfólia + kb.
• 2 - súlyok a buborékcsövekhez. Csak 2 kőzetet és gumiszalagot használtam.
• 2 láb - 3/8 "belső átmérőjű műanyag cső
• 2 - 1/8 "NPT kerékpárszelepek (Amazon link a szelepekhez)
• 1 cső - 2 rész epoxi
• Algaindító kultúra
• Vízben oldódó növényi műtrágya (MiracleGro márkát használtam a Home Depot -tól)

Fontos információ:

Az indító tenyészet koncentrációja alapján a reaktor gallonkapacitására többé -kevésbé szükség lesz. Kísérletem során 12 nyomvonalat végeztem, egyenként 2,5 gallon, de csak 2 evőkanállal kezdtem. Az algákat csak külön tartályban kellett tenyésztenem, amíg nem volt elég. Ezenkívül a fajok nem számítanak, de Haematococcus -t használtam, mivel jobban oldódnak vízben, mint a szálak. Itt egy link az algákhoz. Szórakoztató kísérleti kísérletként talán megveszem a biolumineszcens algákat valamikor. Láttam, hogy ez természetes módon fordul elő Puerto Ricóban, és nagyon jól néztek ki.

Ezenkívül valószínűleg ez a negyedik tervezési iterációm, és megpróbáltam a költségeket a lehető legalacsonyabbra csökkenteni. Ez az egyik oka annak, hogy a tényleges kompresszorral történő túlnyomás helyett kis akvárium buborékokat használok. Mindazonáltal kisebb erővel rendelkeznek, és a levegőt körülbelül 6 psi és a beszívási nyomás közötti nyomáson mozgathatják.

Ezt a problémát úgy oldottam meg, hogy légbuborékokat vásároltam egy szívócsővel, amelyhez csöveket csatlakoztathatok. Innen kaptam a 3/8 -os csőméreteimet. A buborékfúvó bemenetét a csőhöz, majd a másik végét a reaktorhoz csatlakoztatják. Ez újrahasznosítja a levegőt, így az érzékelőim segítségével meg tudom mérni a szén -dioxid -tartalmat is. A kereskedelmi alkalmazásoknak valószínűleg csak folyamatos levegőellátást kell használniuk és el kell dobniuk. Itt egy link a buborékokhoz. Ezek egy akváriumi szűrő részei, amelyekre nincs szüksége. Csak ezeket használtam, mert régebben használtam az én kedvenceim is halásznak. Valószínűleg a szűrő nélküli buborékolót is megtalálhatja az interneten.

Adatgyűjtés:

• 2 - Vernier CO2 -érzékelők (kompatibilisek az Arduino -val, de drágák is. Az enyémet az iskolámból kölcsönöztem)
• Hőzsugorcső - legalább 1 hüvelyk átmérőjű, hogy illeszkedjen az érzékelőkhöz
• 2 - Vernier analóg protoboard adapterek (rendelési kód: BTA -ELV)
• 1 - kenyeretábla
• kenyeretábla jumper vezetékek
• 1 - SD kártya vagy MicroSD és adapter
• 1 - Arduino SD kártya pajzs. Az enyém a Seed Stúdióból származik, és a kódom is erre való. Lehet, hogy módosítania kell a kódot, ha a pajzs más forrásból származik
• 1 - Arduino, az Arduino Mega 2560 -at használtam
• USB -kábel az Arduino számára (kód feltöltéséhez)
• Arduino tápegység. Az 5 V -os tápellátáshoz használhat telefon töltőt is az USB -kábellel

2. lépés: Nyomás

A tartály nyomás alá helyezéséhez két fő dolgot kell elvégezni:

1. A fedélnek biztonságosan rögzíteni kell a palackot
2. A légnyomás növeléséhez szelepet kell felszerelni

A szelep már megvan. Egyszerűen válasszon egy helyet a palackon jóval az algavonal felett, és fúrjon lyukat. A furat átmérőjének meg kell egyeznie a szelep nagyobb vagy csavaros végének átmérőjével (Először készíthet egy kisebb kísérleti lyukat, majd a tényleges átmérőjű lyukat). Ennek lehetővé kell tennie, hogy a nem szelepvég árpa illeszkedjen a palackba. Állítható csavarkulccsal húztam be a szelepet a műanyagba. Ez hornyokat készít a műanyagban a csavar számára is. Ezután csak kivettem a szelepet, hozzáadtam a vízvezeték -szerelő szalagot, és visszatettem a helyére.

Ha a palack nem rendelkezik vastag falú műanyaggal:

Csiszolópapírral érdesítse fel a lyuk körüli műanyagot. Ezután a szelep nagyobb részére vigyen fel nagy mennyiségű epoxit. Ez lehet kétrészes epoxi vagy bármilyen más. Csak győződjön meg róla, hogy ellenáll a magas nyomásnak és vízálló. Ezután egyszerűen helyezze a szelepet a helyére és tartsa egy kicsit, amíg a helyére nem tapad. Ne törölje le a szélek körüli felesleget. A fotobioreaktor tesztelése előtt hagyja, hogy az epoxi is megszilárduljon.

Ami a fedelet illeti, az enyém O -gyűrűvel rendelkezik, és szorosan rögzíti. Maximum 30 psi nyomást használok, és képes visszatartani. Ha van csavaros kupak, még jobb. Csak ügyeljen arra, hogy vízvezeték -szerelő szalaggal fűzze be. Végül zsineget vagy nagy teherbírású ragasztószalagot tekerhet a palack alá a kupak fölé, hogy szilárdan tartsa.

A teszteléshez lassan adjon hozzá levegőt a szelepen keresztül, és figyelje a levegő szivárgását. Szappanos víz használata segít azonosítani, honnan szökik ki a levegő, és további epoxidot kell hozzáadni.

3. lépés: Buborékoltató

Amint az anyagok részben említettem, a csöveim méretei a megvásárolt buborékolótól függenek. Ha használta a linket, vagy ugyanazt a buborékgyártó márkát vásárolta, akkor nem kell aggódnia más méretek miatt. Ha azonban más márkájú buborékfúvó van, akkor néhány lépést meg kell tennie:

1. Győződjön meg arról, hogy van -e bevitel. Néhány buborékfúrónak világos bemenete lesz, másoknak pedig a kimenet körül (mint például nekem, lásd a képeket).
2. Mérje meg a bemenet átmérőjét, és ez a cső belső átmérője.
3. Győződjön meg arról, hogy a kimeneti/buborékfúvó cső könnyen átfér a bemeneti csövön, ha a buborékfúvó bemenete a kimenet körül van.

Ezután csavarja át a kisebb csövet a nagyobbon, majd csatlakoztassa az egyik végét a buborékoltó kimenetéhez. Csúsztassa a nagyobb végét a bemenetre. Használjon epoxit, hogy a helyén tartsa és lezárja a nagy nyomástól. Csak ügyeljen arra, hogy ne tegyen epoxidot a szívónyílásba. Mellékhelyzet: ha csiszolópapírral enyhén megkarcolja a felületet, epoxi hozzáadása előtt, akkor erősebb lesz a kötés.

Végül készítsen elég nagy lyukat a palackban a csövekhez. Az én esetemben 1/2 volt (5. kép). Fűzze át a kisebb csövet rajta és felfelé a palack tetején. Most rögzíthet egy súlyt (én gumiszalagot és sziklát használtam), és visszahelyezheti palackot. Ezután tegye át a nagyobb csövet is az üvegen, és epoxizálja a helyére. Vegye figyelembe, hogy a nagy cső közvetlenül azután ér véget, hogy belép a palackba. Ez azért van, mert ez egy levegőbeszívó nyílás, és nem szeretné, ha a víz fröccsenne azt.

Ennek a zárt rendszernek az az előnye, hogy a vízgőz nem távozik, és a szobája nem lesz algaszagú.

4. lépés: LED -ek

A LED -ek energiatakarékosak és sokkal hidegebbek (hőmérséklet szempontjából), mint a normál izzólámpák vagy fénycsövek. Azonban még mindig termelnek némi hőt, és könnyen észrevehető, ha még feltekerve be van kapcsolva. Ha ebben a projektben a csíkokat használjuk, akkor nem lesznek annyira csoportosítva. Minden extra hőt könnyen sugároz vagy elnyel az algás vízoldat.

Az algák fajtájától függően több -kevesebb fényre és hőre lesz szükségük. Például a korábban említett biolumineszcens algafajta sokkal több fényt igényel. Egy hüvelykujjszabály, amit használtam, hogy a legalacsonyabb fokozaton tartsam, és az algák növekedésével lassan növeljem egy -két fényességi szinttel.

Mindenesetre a LED rendszer beállításához csak tekerje néhányszor a palackot a palack köré úgy, hogy minden csomagolás kb. Az üvegben gerincek voltak, amelyekbe a LED kényelmesen illeszkedik. Csak egy kis csomagolószalagot használtam, hogy a helyén maradjon. Ha két palackot használ, mint én, akkor csak tekerje fel az egyik, a másik felét a másik köré.

Most azon tűnődhet, miért nem csavarodnak körbe a LED -csíkjaim a fotobioreaktorom tetejéig. Szándékosan tettem ezt, mert szükségem volt a levegőre és az érzékelőre. Annak ellenére, hogy a palack térfogata 4,2 liter, ennek csak a felét használtam fel az algák termesztésére. Továbbá, ha a reaktoromnak kis szivárgása lenne, akkor a térfogatnyomás kevésbé drasztikusan csökkenne, mivel a kiszökő levegő térfogata a palack belsejében lévő összes levegő kisebb hányada. Van egy finom vonal, ahol ott kellett lennem, ahol az algáknak elegendő széndioxidjuk lenne a növekedéshez, ugyanakkor kevesebb levegőnek kell lennie ahhoz, hogy az algák által elnyelt szén -dioxid hatással legyen az levegőt, lehetővé téve az adatok rögzítését.

Például, ha egy papírzacskót lélegzik be, azt magas százalékban szén -dioxiddal töltik meg. De ha csak belélegez a szabad légkörbe, akkor a levegő általános összetétele nagyjából ugyanaz lesz, és lehetetlen bármilyen változást észlelni.

5. lépés: Protoboard kapcsolatok

Itt fejeződik be a fotobioreaktor beállítása, ha nem szeretné hozzáadni az arduino adatgyűjtést és az érzékelőket. Csak átugorhatja az algák termesztésének lépését.

Ha azonban érdekli, elő kell vennie az elektronikát egy előzetes teszthez, mielőtt a palackba helyezi. Először csatlakoztassa az SD -kártya védőlemezét az arduino tetejére. Az SD -kártyapajzs által használt tűk, amelyeket általában használnak az arduino -n, továbbra is rendelkezésre állnak; csak csatlakoztassa az áthidaló vezetéket a közvetlenül a fenti lyukhoz.

Ehhez a lépéshez csatoltam egy képet az arduino pin konfigurációiról, amelyekre hivatkozhat. Zöld vezetéket használtak az 5V és az arduino 5V csatlakoztatásához, narancssárgát a GND és az Arduino földeléshez, sárgát pedig a SIG1 és az Arduino A2 és A5 csatlakoztatásához. Ne feledje, hogy sok további kapcsolat létesíthető az érzékelőkkel, de ezekre nincs szükség az adatgyűjtéshez, és csak a Vernier könyvtár segíti bizonyos funkciók végrehajtását (például a használt érzékelő azonosítását)

Íme egy gyors áttekintés arról, hogy a protobock csapjai mit csinálnak:

1. SIG2 - 10V kimeneti jel, amelyet csak néhány vernier érzékelő használ. Nem lesz rá szükségünk.
2. GND - arduino földhöz csatlakozik
3. Vres - a különböző vernier szenzorokban különböző ellenállások vannak. A feszültség táplálása és a kimenet leolvasása ebből a csapból segít az érzékelők azonosításában, de nekem nem működött. Azt is tudtam, hogy milyen érzékelőt használok, ezért keményen kódoltam a programot.
4. ID - segít az érzékelők azonosításában is, de itt nincs szükség rájuk
5. 5V - 5 voltos energiát ad az érzékelőnek. Arduino 5V -ra csatlakoztatva
6. SIG1 - kimenet az érzékelőkhöz 0 és 5 volt közötti skálán. Nem magyarázom a kalibrációs egyenleteket és az összeset, hogy az érzékelő kimenetét tényleges adatmá alakítsam át, de gondoljunk arra, hogy a CO2 -érzékelő így működik: minél több CO2 -t érzékel, annál nagyobb feszültséget ad vissza a SIG2 -n.

Sajnos a Vernier szenzortár csak egy érzékelővel működik, és ha kettőt kell használnunk, akkor be kell olvasnunk az érzékelők által kiadott nyers feszültséget. A kódot.ino fájlként adtam meg a következő lépésben.

Miközben a jumper vezetékeket a kenyértáblához rögzíti, ne feledje, hogy lyukak vannak csatlakoztatva. Így csatlakoztatjuk a protoboard adaptereket az arduino -hoz. Ezenkívül néhány tűt az SD -kártyaolvasó is használhat, de gondoskodtam arról, hogy ne zavarják egymást. (Ez általában a 4 -es digitális tű)

6. lépés: Kód és teszt

Töltse le az arduino szoftvert a számítógépére, ha még nincs telepítve.

Ezután csatlakoztassa az érzékelőket az adapterekhez, és győződjön meg arról, hogy az összes huzalozás rendben van (Ellenőrizze, hogy az érzékelők 0 - 10 000 ppm alacsony értéken vannak -e). Helyezze be az SD -kártyát a nyílásba, és csatlakoztassa az arduino -t a számítógéphez az USB -kábelen keresztül. Ezután nyissa meg az ebben a lépésben megadott SDTest.ino fájlt, és kattintson a feltöltés gombra. Az SD könyvtárat le kell töltenie.zip fájlként, és hozzá kell adnia.

A kód sikeres feltöltése után kattintson az eszközökre, és válassza ki a soros monitort. A képernyőn látnia kell az érzékelő leolvasásáról szóló információkat. A kód egy ideig történő futtatása után kihúzhatja az arduinót, és kiveheti az SD -kártyát.

Mindenesetre, ha behelyezi az SD -kártyát a laptopjába, megjelenik egy DATALOG. TXT fájl. Nyissa meg, és ellenőrizze, hogy vannak -e benne adatok. Hozzáadtam néhány funkciót az SD -teszthez, amelyek mentik a fájlt minden írás után. Ez azt jelenti, hogy még akkor is, ha a program közepén kiveszi az SD-kártyát, addig az összes adat megvan. Az AlgaeLogger.ino fájlom még összetettebb, késleltetve, hogy egy hétig fusson. Ezen felül hozzáadtam egy funkciót, amely elindít egy új datalog.txt fájlt, ha már létezik ilyen. Nem volt szükség a kód működésére, de csak azt akartam, hogy az Arduino gyűjtsön minden adatot a különböző fájlokról, ahelyett, hogy a megjelenített óra szerint rendeznie kellene őket. Azt is bekapcsolhatom az arduino -ba, mielőtt elkezdeném a kísérletet, és csak visszaállíthatom a kódot a piros gombra kattintva, amikor készen állok a kezdésre.

Ha a tesztkód működött, akkor letöltheti az általam szállított AlgaeLogger.ino fájlt, és feltöltheti az arduino -ba. Ha készen áll az adatgyűjtés megkezdésére, kapcsolja be az arduino -t, helyezze be az SD -kártyát, és kattintson a piros gombra az arduino -n a program újraindításához. A kód 1 órás időközönként méréseket végez 1 héten keresztül. (168 adatgyűjtés)

7. lépés: Érzékelők beszerelése a fotobioreaktorba

Ó, igen, hogy felejthettem el?

Az adatgyűjtés előtt telepítenie kell az érzékelőket a fotobioreaktorba. Nekem csak az volt a lépésem, hogy kipróbáljam az érzékelőket és a kódot ez előtt, hogy ha az egyik érzékelő hibás, akkor rögtön kaphat egy másikat, mielőtt integrálja a fotobioreaktorba. Az érzékelők eltávolítása ezen lépés után nehéz lesz, de lehetséges. Az erre vonatkozó utasítások a Tippek és utolsó gondolatok szakaszban találhatók.

Mindenesetre integrálom az érzékelőket a palack fedelébe, mivel az a legtávolabb van a víztől, és nem akarom, hogy vizes legyen. Azt is észrevettem, hogy az összes vízgőz lecsapódott a palack alja és vékony falai közelében, így ez az elhelyezés megakadályozza, hogy a vízgőz károsítsa az érzékelőket.

Kezdéshez csúsztassa a hőzsugorcsövet az érzékelőre, de ügyeljen arra, hogy ne takarja el az összes lyukat. Ezután zsugorítsa össze a csövet egy kis láng segítségével. A szín nem számít, de a láthatóság érdekében vöröset használtam.

Ezután fúrjon 1 hüvelykes lyukat a fedél közepére, és csiszolópapírral dörzsölje körbe a műanyagot. Ez elősegíti az epoxi ragasztását.

Végül tegyen egy kis epoxidot a csőre, és csúsztassa az érzékelőt a fedélre. Tegyen még néhány epoxidot a kupak külső oldalára és belsejébe, ahol a kupak találkozik a hőzsugorodással, és hagyja megszáradni. Most légmentesnek kell lennie, de nyomástesztelnünk kell a biztonság érdekében.

8. lépés: Nyomáspróba érzékelőkkel

Mivel a fotobioreaktorokat már korábban teszteltük a kerékpár szelepével, itt csak a sapkával kell törődnünk. A múltkorhoz hasonlóan lassan növelje a nyomást, és figyelje a szivárgásokat. Ha talál ilyet, adjon hozzá néhány epoxidot a kupak belsejébe és kívülre.

Szappanos vízzel is keresse meg a szivárgásokat, ha szeretné, de ne tegyen bele az érzékelőbe.

Rendkívül fontos, hogy ne kerüljön levegő a fotobioreaktorból. A CO2 -érzékelő leolvasását a nyomáshoz közvetlenül kapcsolódó állandó befolyásolja. A nyomás ismerete lehetővé teszi, hogy megoldja a tényleges szén -dioxid -koncentrációt az adatgyűjtéshez és elemzéshez.

9. lépés: algák tenyésztése és tápanyagok

Az algák termesztéséhez töltse fel vízzel a tartályt a LED -ek fölé. Körülbelül 2 liter adjon vagy vegyen néhány csészét. Ezután adjon hozzá oldható növényi műtrágyát a dobozon található utasításoknak megfelelően. Kicsit többet tettem hozzá, hogy fokozzam az algák növekedését. Végül adjunk hozzá algás indító kultúrát. Eredetileg 2 evőkanálnyit használtam a teljes 2 gallonhoz, de a kísérlet során 2 csészét fogok használni, hogy az algák gyorsabban növekedjenek.

Állítsa a LED -eket a legalacsonyabb értékre, és növelje később, ha a víz túl sötét lesz. Kapcsolja be a buborékfúvót, és hagyja a reaktort egy hétig ülni, hogy az algák növekedjenek. Sokan meg kell forgatni a vizet néhányszor, hogy megakadályozzák az algák leülepedését.

Ezenkívül a fotoszintézis elsősorban vörös és kék fényt nyel el, ezért a levelek zöldek. Annak érdekében, hogy az algák megkapják a szükséges fényt anélkül, hogy túlságosan felmelegítenék őket, lila fényt használtam.

A mellékelt képeken csak az eredeti 2 evőkanálnyi indítót növesztem ki, amit 40 csésze körül kellett fogyasztanom a tényleges kísérlethez. Elmondható, hogy az algák sokat nőttek, tekintve, hogy a víz korábban teljesen tiszta volt.

10. lépés: Tippek és utolsó gondolatok

Sokat tanultam a projekt építése során, és szívesen válaszolok a kérdésekre a hozzászólásokban, amennyire csak tudom. Közben van néhány tippem:

1. Használjon kétoldalas habszalagot a dolgok rögzítéséhez. Ezenkívül csökkentette a buborékképzőből származó rezgéseket.
2. Használjon elosztót, hogy megvédje az összes alkatrészt, valamint legyen helye a dolgok csatlakoztatásához.
3. Használjon nyomásmérővel ellátott kerékpárszivattyút, és ne tegyen nyomást anélkül, hogy megtöltené a palackot vízzel. Ennek két oka van. Először is, a nyomás gyorsabban növekszik, másodszor pedig a víz súlya megakadályozza, hogy a palack alja megforduljon.
4. Időnként forgassa meg az algákat, hogy egyenletes megoldás legyen.
5. Az érzékelők eltávolítása: éles pengével vágja le a csövet az érzékelőről, és szakítsa el, amennyire csak tudja. Ezután óvatosan húzza ki az érzékelőt.

További tippeket adok hozzá, amint eszembe jutnak.

Végezetül szeretnék néhány dolgot befejezni. A projekt célja annak vizsgálata, hogy az algák gyorsabban termeszthetők -e a bioüzemanyagok előállításához. Bár ez egy működő fotobioreaktor, nem tudom garantálni, hogy a nyomás megváltoztatja mindaddig, amíg az összes kísérletem meg nem történik. Ekkor itt szerkesztek egy szerkesztést, és megmutatom az eredményeket (Nézd meg valamikor március közepén).

Ha úgy érezte, hogy ez az utasítás hasznos lehet, és a dokumentáció jó, hagyjon egy lájkot vagy megjegyzést. Részt vettem a LED, Arduino és Epilog versenyeken is, úgyhogy szavazz rám, ha megérdemlem.

Addig is boldog barkácsolást mindenkinek

SZERKESZTÉS:

A kísérletem sikeres volt, és egy állami tudományos vásárra is eljuthattam vele! A szén -dioxid -érzékelők grafikonjainak összehasonlítása után lefuttattam egy ANOVA (Analysis of Variance) tesztet is. Ez a teszt alapvetően az, hogy meghatározza az adott eredmények természetes előfordulásának valószínűségét. Minél közelebb van a valószínűségi érték a 0 -hoz, annál kevésbé valószínű, hogy látni fogja az adott eredményt, vagyis bármilyen független változó megváltozott, valójában hatással volt az eredményekre. Számomra a valószínűségi érték (más néven p -érték) nagyon alacsony volt, valahol 10 körül -23 -ra emelkedett…. alapvetően 0. Ez azt jelentette, hogy a reaktorban a nyomás növekedése lehetővé tette az algák jobb növekedését és több CO2 felszívódását, ahogyan azt előre jeleztem.

A teszt során egy kontrollcsoportot kaptam nyomás hozzáadása nélkül, 650 köbcentiméter levegőt, 1300 köbcentiméteres levegőt és 1950 köbcentiméter levegőt. Az érzékelők a legmagasabb nyomvonalban nem működtek megfelelően, ezért kizártam, hogy kiugró. Ennek ellenére a P érték nem sokat változott, és mégis könnyen lekerekíthető 0 -ra. A jövőbeni kísérletek során megpróbálok megbízható módszert találni a CO2 -felvétel mérésére drága érzékelők nélkül, és esetleg frissítem a reaktort, hogy biztonságosan kezelje a magasabb nyomások.

Második hely a LED -es versenyen 2017