Fotobioreaktor z algami pod pritiskom: 10 korakov (s slikami)
Fotobioreaktor z algami pod pritiskom: 10 korakov (s slikami)
Anonim
Fotobioreaktor z algami pod pritiskom
Fotobioreaktor z algami pod pritiskom

Preden se potopim v ta pouk, bi rad podrobneje razložil, kaj je ta projekt in zakaj sem se odločil za to. Čeprav je dolgotrajen, vas prosim, da ga preberete, saj veliko tega, kar počnem, brez teh podatkov ne bi imelo smisla.

Polno ime tega projekta bi bil fotobioreaktor z algami pod tlakom z avtonomnim zbiranjem podatkov, vendar bi to bilo malo dolgo kot naslov. Opredelitev fotobioreaktorja je:

"Bioreaktor, ki uporablja vir svetlobe za gojenje fototrofnih mikroorganizmov. Ti organizmi uporabljajo fotosintezo za ustvarjanje biomase iz svetlobe in ogljikovega dioksida ter vključujejo rastline, mah, makroalge, mikroalge, cianobakterije in vijolične bakterije."

Moja reaktorska naprava se uporablja za gojenje sladkovodnih alg, lahko pa se uporablja tudi za druge organizme.

Z našo energetsko krizo in vprašanji podnebnih sprememb se raziskuje veliko nadomestnih virov energije, na primer sončne energije. Verjamem pa, da bo naš prehod z odvisnosti od fosilnih goriv na okolju prijaznejše vire energije postopen, saj gospodarstva ne moremo popolnoma prenoviti hitro. Biogoriva lahko služijo kot nekakšna odskočna deska, saj lahko številne avtomobile, ki delujejo na fosilna goriva, enostavno pretvorimo v biogoriva. Kaj so biogoriva, ki jih sprašujete?

Biogoriva so goriva, proizvedena z biološkimi procesi, kot sta fotosinteza ali anaerobna razgradnja, in ne geološki procesi, ki ustvarjajo fosilna goriva. Lahko jih izdelamo z različnimi postopki (ki jih tukaj ne bom podrobno obravnaval). Dve običajni metodi sta transesterifikacija in ultrazvok.

Trenutno so rastline največji vir biogoriv. To je pomembno, ker morajo te rastline za ustvarjanje olj, potrebnih za biogoriva, skozi fotosintezo shraniti sončno energijo kot kemično energijo. To pomeni, da se pri kurjenju biogoriv izločene emisije izničijo z ogljikovim dioksidom, ki so ga rastline absorbirale. To je znano kot ogljično nevtralno.

S sedanjo tehnologijo lahko rastline koruze dajo 18 litrov biogoriva na hektar. Soja daje 48 litrov, sončnice pa 102. Obstajajo še druge rastline, vendar nobena v primerjavi z algami, ki lahko dajo od 5000 do 15000 litrov na hektar (Razlika je posledica vrste alg). Alge lahko gojimo v odprtih ribnikih, znanih kot dirkališča, ali v fotobioreaktorjih.

Torej, če so biogoriva tako velika in jih je mogoče uporabiti v avtomobilih, ki uporabljajo fosilna goriva, zakaj tega ne počnemo več? Stroški. Tudi pri visokih izkoristkih olja iz alg so stroški proizvodnje biogoriv veliko višji od stroškov fosilnih goriv. Ta reaktorski sistem sem ustvaril, da vidim, ali bi lahko izboljšal učinkovitost fotobioreaktorja, in če deluje, se lahko moja ideja uporabi v komercialnih aplikacijah.

Tukaj je moj koncept:

Z dodajanjem pritiska fotobioreaktorju lahko povečam topnost ogljikovega dioksida, kot je opisano v Henryjevem zakonu, ki pravi, da je pri stalni temperaturi količina danega plina, ki se raztopi v dani vrsti in prostornini tekočine, neposredno sorazmerna z parcialni tlak tega plina v ravnovesju s to tekočino. Delni tlak je, koliko pritiska določena spojina izvaja. Na primer, parcialni tlak dušikovega plina na morski gladini znaša 0,78 atm, saj je to odstotek dušika v zraku.

To pomeni, da bom s povečanjem koncentracije ogljikovega dioksida ali s povečanjem zračnega tlaka povečal količino raztopljenega CO2 v bioreaktorju. V tej nastavitvi bom samo spreminjal pritisk. Upam, da bo to omogočilo, da bodo alge bolj podvržene fotosintezi in hitreje rasle.

OPOZORILO: To je poskus, ki ga trenutno izvajam in v času pisanja tega ne vem, da bo vplival na proizvodnjo alg. V najslabšem primeru bo vseeno funkcionalen fotobioreaktor. Kot del svojega poskusa moram spremljati rast alg. Za zbiranje in shranjevanje podatkov za analizo bom uporabil senzorje CO2 s kartico Arduino in SD. Ta del zbiranja podatkov ni obvezen, če želite narediti samo fotobioreaktor, vendar bom dal navodila in kodo Arduino za tiste, ki ga želijo uporabljati.

1. korak: Materiali

Materiali
Materiali
Materiali
Materiali

Ker je del zbiranja podatkov neobvezen, bom seznam materialov razdelil v dva odseka. Tudi moja nastavitev ustvarja dva fotobioreaktorja. Če želite samo en reaktor, uporabite polovico materialov za vse, kar je nad 2 (ta seznam bo povedal število ali materiale, čemur sledijo mere). Dodal sem tudi povezave do nekaterih materialov, ki jih lahko uporabite, vendar vas spodbujam, da pred nakupom predhodno raziščete cene, saj se lahko spremenijo.

Fotobioreaktor:

  • 2 - 4,2 -litrska steklenica vode. (Uporablja se za točenje vode. Poskrbite, da bo steklenica simetrična in da nima vgrajenega ročaja. Prav tako jo je treba zapreti.
  • 1 - LED trak RGB (15 do 20 čevljev ali polovica manj za en reaktor. Ni nujno, da ga je mogoče individualno nasloviti, vendar se prepričajte, da je priložen lastnemu krmilniku in napajalniku)
  • 2 - 5 galonskih rezervoarjev za mehurčke v akvariju + približno 2 čevlji cevi (običajno priloženi mehurčku)
  • 2 - uteži za cevi mehurčkov. Pravkar sem uporabil 2 majhni kamenčki in gumijaste trakove.
  • 2 čevlji - 3/8 "plastične cevi z notranjim premerom
  • 2 - 1/8 "NPT kolesni ventili (Amazon link za ventile)
  • 1 cev - 2 delni epoksid
  • Začetna kultura alg
  • Vodotopno rastlinsko gnojilo (uporabil sem blagovno znamko MiracleGro iz Home Depot)

Pomembne informacije:

Glede na koncentracijo zaganjalne kulture boste potrebovali več ali manj na galono kapacitete reaktorja. V svojem poskusu sem izvedel 12 poti po 2,5 litra, vendar sem začel le z 2 žlicama. Moral sem samo gojiti alge v ločenem rezervoarju, dokler nisem imel dovolj. Tudi vrste niso pomembne, vendar sem uporabil hematokok, saj se v vodi raztopijo bolje kot nitke iz alg. Tukaj je povezava do alg. Kot zabaven stranski poskus bi morda kdaj kupil bioluminiscenčne alge. Videl sem, da se to naravno dogaja v Portoriku in izgledali so res kul.

Prav tako je to verjetno moja četrta ponovitev oblikovanja in trudil sem se, da so stroški čim nižji. To je eden od razlogov, da bom namesto z dejanskim kompresorjem uporabil majhne akvarijske mehurčke. Vendar imajo manj sile in lahko premikajo zrak pri tlaku okoli 6 psi plus vstopni tlak.

To težavo sem rešil z nakupom zračnih mehurčkov z dovodom, na katerega lahko priključim cevi. Od tod sem dobil meritve cevi 3/8 . Dovod mehurčka je povezan s cevjo, nato pa je drugi konec priključen v reaktor. Ta reciklira zrak, tako da lahko s pomočjo svojih senzorjev izmerim tudi vsebnost ogljikovega dioksida. Komercialne aplikacije bodo verjetno imele enakomeren dotok zraka, ki ga boste lahko uporabljali in ga zavrgli. Tukaj je povezava za mehurčke. So del akvarijskega filtra, ki ga ne potrebujete. Uporabil sem jih le zato, ker sem ga uporabljal za moje hišne ribe. Verjetno lahko na spletu najdete samo mehurček brez filtra.

Zbiranje podatkov:

  • 2 - Senzorji CO2 Vernier (združljivi so z Arduinom, a tudi dragi. Svojega sem si sposodil v šoli)
  • Termoskrčljive cevi - premera najmanj 1 cm, da se prilegajo senzorjem
  • 2 - Vernier analogni vmesniki za protoboard (koda naročila: BTA -ELV)
  • 1 - plošča
  • mostične žice za mizo
  • 1 - SD kartica ali MicroSD in adapter
  • 1 - Ščit za kartico SD Arduino. Moj je iz Seed Studia in moja koda je tudi zanj. Kodo boste morda morali prilagoditi, če je vaš ščit iz drugega vira
  • 1 - Arduino, uporabil sem Arduino Mega 2560
  • USB kabel za Arduino (za nalaganje kode)
  • Napajanje Arduino. Za napajanje 5V lahko uporabite tudi polnilec za telefon s kablom USB

2. korak: Tlak

Pritisk
Pritisk
Pritisk
Pritisk
Pritisk
Pritisk
Pritisk
Pritisk

Za stiskanje posode je treba narediti dve glavni stvari:

  1. Pokrov mora biti varno pritrjen na steklenico
  2. Za dodajanje zračnega tlaka je treba namestiti ventil

Ventil že imamo. Preprosto izberite mesto na steklenici precej nad črto alg in vanjo izvrtajte luknjo. Premer luknje mora biti enak premeru večjega ali vijačnega konca ventila (najprej lahko naredite manjšo pilotno luknjo in nato dejansko luknjo s premerom). To bi moralo omogočiti, da se ječmenov konec brez ventila prilega v steklenico. Z nastavljivim ključem sem zategnil ventil v plastiko. To naredi tudi utore v plastiki za vijak. Nato sem ven ven izvlekel, dodal vodovodni trak in ga postavil na svoje mesto.

Če vaša steklenica nima debele stene:

Z brusnim papirjem raztrgajte plastiko okoli luknje. Nato na večji del ventila nanesite obilno količino epoksida. Lahko je dvodelni epoksid ali katera koli druga vrsta. Prepričajte se le, da lahko prenese visok pritisk in je vodoodporen. Nato preprosto namestite ventil in ga držite nekaj časa, da se zaskoči. Ne obrišite presežka okoli robov. Pred testiranjem fotobioreaktorja pustite, da se epoksidni čas strdi.

Kar se tiče pokrova, je tisti, ki ga imam, opremljen z O obročem in je trdno pritrjen. Uporabljam največ 30 psi tlaka in lahko zadrži. Če imaš vijak na pokrovčku, je še bolje. Pazite, da ga privijete s trakom za vodovodarje. Nazadnje lahko pod steklenico zavijete vrvico ali trpežen lepilni trak čez pokrovček, da ga trdno držite.

Če želite preveriti, počasi dodajte zrak skozi ventil in poslušajte, ali zrak pušča. Če uporabite nekaj milnice, boste lažje ugotovili, kje uhaja zrak, zato je treba dodati več epoksida.

Korak: Bubbler

Mehurček
Mehurček
Mehurček
Mehurček
Mehurček
Mehurček

Kot sem omenil v razdelku o materialih, dimenzije moje cevi temeljijo na kupljenem mehurčku. Če ste uporabili povezavo ali kupili isto znamko mehurčkov, vam ni treba skrbeti za druge dimenzije. Če pa imate drugo znamko mehurčkov, morate narediti nekaj korakov:

  1. Prepričajte se, da je vnos. Nekateri mehurčki bodo imeli jasen vnos, drugi pa bodo imeli okoli izhoda (tako kot jaz, glej slike).
  2. Izmerite premer vhoda in to je notranji premer cevi.
  3. Prepričajte se, da se izhodna cev/mehurček zlahka prilega skozi vhodno cev, če je vnos mehurčka okoli izhoda.

Nato napeljite manjšo cev skozi večjo in en konec pritrdite na izhod mehurčka. Večji konec povlecite po vhodu. Uporabite epoksid, da ga držite na mestu in zatesnite pred visokim pritiskom. Pazite le, da v sesalno odprtino ne vstavite epoksida. Opomba: z brusnim papirjem rahlo opraskate površino, preden dodate epoksid, postane vez močnejša.

Na koncu v steklenici naredite luknjo, ki je dovolj velika za cevi. V mojem primeru je bilo 1/2 (slika 5). Manjšo cev prebodite skozi njo in navzgor po steklenici. Zdaj lahko pritrdite utež (uporabil sem gumijaste trakove in kamen) in jo položite nazaj v steklenico. Nato vstavite večjo cevko skozi steklenico in jo epoksi na mestu. Upoštevajte, da se velika cev konča takoj, ko vstopi v steklenico. To je zato, ker gre za dovod zraka in ne želite, da voda prši v to.

Prednost tega zaprtega sistema pomeni, da vodna para ne bo ušla in vaša soba ne bo na koncu dišala po algah.

4. korak: LED diode

LED
LED
LED
LED
LED
LED

LED diode so znane po tem, da so energetsko učinkovite in veliko hladnejše (glede na temperaturo) kot običajne žarnice z žarilno nitko ali fluorescenčne sijalke. Vendar še vedno proizvajajo nekaj toplote in to je mogoče zlahka opaziti, če je vklopljen, medtem ko je še zavit. Ko v tem projektu uporabljamo trakove, ne bodo tako združeni. Vsako dodatno toploto zlahka oddaja ali absorbira vodna raztopina alg.

Odvisno od vrste alg bodo potrebovale več ali manj svetlobe in toplote. Na primer, bioluminiscenčna vrsta alg, ki sem jo omenil prej, zahteva veliko več svetlobe. Splošno pravilo, ki sem ga uporabil, je, da ga držim na najnižji nastavitvi in ga počasi povečujem za stopnjo ali dve svetlosti, ko so alge rasle.

Kakorkoli, če želite nastaviti sistem LED, le nekajkrat zavijte trak okoli steklenice, pri čemer bo vsak ovoj dolg približno 1 palec. Moja steklenica je imela v sebi izbokline, v katere se je LED -dioda priročno prilegala. Uporabil sem le malo pakirnega traku, da sem jo obdržal. Če uporabljate dve steklenici, kot sem jaz, zavijte polovico okoli ene steklenice, polovico pa okoli druge.

Zdaj se morda sprašujete, zakaj se moji LED trakovi ne ovijajo vse do vrha fotobioreaktorja. To sem naredil namenoma, ker sem potreboval prostor za zrak in za senzor. Čeprav ima steklenica prostornino 4,2 litra, sem le polovico porabil za gojenje alg. Če bi v reaktorju prišlo do majhnega puščanja, bi se volumski tlak zmanjšal manj drastično, saj je prostornina iztekajočega zraka manjši odstotek celotne količine zraka v steklenici. Morala sem biti tam, kjer bi morale alge imeti dovolj ogljikovega dioksida za rast, hkrati pa bi moralo biti manj zraka, da ogljikov dioksid, ki ga absorbirajo alge, vpliva na celotno sestavo zraka, kar mi omogoča snemanje podatkov.

Če na primer vdihnete papirnato vrečko, bo ta napolnjena z visokim odstotkom ogljikovega dioksida. Če pa samo vdihnete v odprtem ozračju, bo celotna sestava zraka še vedno približno enaka in nemogoče je zaznati kakršno koli spremembo.

5. korak: Povezave protobora

Povezave protoboard
Povezave protoboard
Povezave protoboard
Povezave protoboard
Povezave protoboard
Povezave protoboard

Tu je nastavitev fotobioreaktorja končana, če ne želite dodati zbirke podatkov in senzorjev arduino. Lahko le preskočite na korak o gojenju alg.

Če vas zanima, morate pred vstavitvijo v steklenico prinesti elektroniko za predhodni preizkus. Najprej priključite ščit kartice SD na vrh arduina. Vsi zatiči, ki bi jih običajno uporabljali na arduinu in jih uporablja ščit kartice SD, so še vedno na voljo; samo mostiček priključite na luknjo neposredno zgoraj.

Temu koraku sem priložil slike konfiguracij zatičev arduino, na katere se lahko sklicujete. Za priključitev 5V na arduino 5V so bile uporabljene zelene žice, oranžna za priključitev GND na ozemljitev Arduino in rumena za priključitev SIG1 na Arduino A2 in A5. Upoštevajte, da bi lahko bilo izvedenih veliko dodatnih povezav s senzorji, ki pa niso potrebne za zbiranje podatkov in knjižnici Vernier pomagajo le pri izvajanju določenih funkcij (na primer identifikacija uporabljenega senzorja)

Tu je kratek pregled, kaj počnejo zatiči protoboard -a:

  1. SIG2 - 10V izhodni signal, ki ga uporablja le nekaj senzorjev vernierja. Ne bomo ga potrebovali.
  2. GND - poveže se z arduino ozemljitvijo
  3. Vres - različni senzorji vernierja imajo v sebi različne upore. napajanje in branje trenutnega izhoda s tega zatiča pomaga pri prepoznavanju senzorjev, vendar mi ni delovalo. Vnaprej sem vedel tudi, kateri senzor uporabljam, zato sem ga trdo kodiral.
  4. ID - pomaga tudi pri prepoznavanju senzorjev, vendar tukaj ni potreben
  5. 5V - daje senzorju moč 5 voltov. Priključen na arduino 5V
  6. SIG1 - izhod za senzorje na lestvici od 0 do 5 voltov. Ne bom razlagal umeritvenih enačb in vsega za pretvorbo izhoda senzorja v dejanske podatke, ampak pomislite, da senzor CO2 deluje tako: več CO2 zazna, več napetosti vrne na SIG2.

Na žalost knjižnica senzorjev Vernier deluje samo z enim senzorjem, če pa moramo uporabiti dva, bomo morali prebrati surovo napetost, ki jo oddajajo tipala. Kodo sem v naslednjem koraku predložil kot datoteko.ino.

Ko na mizo pritrdite mostične žice, ne pozabite, da so povezane vrste lukenj. Tako povežemo vmesnike protoboard z arduinom. Čitalnik kartic SD lahko uporablja tudi nekaj zatičev, vendar sem pazil, da ne motijo drug drugega. (Običajno je to digitalni pin 4)

6. korak: Koda in preizkus

Prenesite programsko opremo arduino v računalnik, če je še nimate nameščene.

Nato priključite senzorje na adapterje in se prepričajte, da so vse napeljave v redu (preverite, ali so tipala na nizki nastavitvi od 0 - 10 000 ppm). Vstavite kartico SD v režo in povežite arduino z računalnikom prek kabla USB. Nato odprite datoteko SDTest.ino, ki sem jo dal v tem koraku, in kliknite gumb za nalaganje. Knjižnico SD boste morali prenesti kot datoteko.zip in jo tudi dodati.

Ko se koda uspešno naloži, kliknite orodja in izberite serijski monitor. Videti bi morali informacije o odčitku senzorja, ki se natisne na zaslon. Ko nekaj časa zaženete kodo, lahko izklopite arduino in vzamete kartico SD.

Kakorkoli, če vstavite kartico SD v prenosni računalnik, boste videli datoteko DATALOG. TXT. Odprite ga in preverite, ali so v njem podatki. V test SD sem dodal nekaj funkcij, ki bodo datoteko shranile po vsakem pisanju. To pomeni, da tudi če vzamete kartico SD sredi programa, bo imela do takrat vse podatke. Moja datoteka AlgaeLogger.ino je še bolj zapletena z zamudami, da lahko deluje en teden. Poleg tega sem dodal funkcijo, ki bo zagnala novo datoteko datalog.txt, če ta že obstaja. Za delovanje kode ni bilo potrebno, želel pa sem le vse podatke, ki jih Arduino zbira v različnih datotekah, namesto da jih razvrstim po prikazani uri. Pred začetkom eksperimentiranja lahko vklopim tudi arduino in ponastavim kodo s klikom na rdeči gumb, ko bom pripravljen za začetek.

Če je preskusna koda delovala, lahko prenesete datoteko AlgaeLogger.ino, ki sem jo dal, in jo naložite v arduino. Ko ste pripravljeni na začetek zbiranja podatkov, vklopite arduino, vstavite kartico SD in kliknite rdeči gumb na arduinu, da znova zaženete program. Koda bo merila v presledkih ene ure 1 teden. (168 zbirk podatkov)

7. korak: Namestitev senzorjev v fotobioreaktor

Namestitev senzorjev v fotobioreaktor
Namestitev senzorjev v fotobioreaktor
Namestitev senzorjev v fotobioreaktor
Namestitev senzorjev v fotobioreaktor
Namestitev senzorjev v fotobioreaktor
Namestitev senzorjev v fotobioreaktor
Namestitev senzorjev v fotobioreaktor
Namestitev senzorjev v fotobioreaktor

O ja, kako sem lahko pozabil?

Senzorje morate namestiti v fotobioreaktor, preden poskušate zbrati podatke. Pred tem sem imel le korak, da preizkusim senzorje in kodo, tako da če je eden od vaših senzorjev okvarjen, lahko takoj dobite drugega, preden ga vključite v fotobioreaktor. Odstranitev senzorjev po tem koraku bo težka, vendar je možno. Navodila, kako to storiti, so v koraku Nasveti in zadnje misli.

Kakorkoli, senzorje bom integriral v pokrov steklenice, saj je najbolj oddaljen od vode in nočem, da se zmoči. Prav tako sem opazil, da je vsa vodna para kondenzirana blizu dna in tankih sten steklenice, zato bo ta postavitev preprečila, da bi vodna para poškodovala senzorje.

Za začetek potisnite toplotno skrčljivo cev preko senzorja, vendar pazite, da ne zakrijete vseh lukenj. Nato skrčite cev z majhnim plamenom. Barva ni pomembna, vendar sem za vidnost uporabil rdečo.

Nato izvrtajte 1 -palčno luknjo na sredini pokrova in z brusnim papirjem raztrgajte plastiko okoli nje. To bo pomagalo, da se epoksi dobro poveže.

Na koncu na epruveto dodajte nekaj epoksida in senzor namestite na pokrov. Na zunanjo in notranjo stran pokrovčka, kjer se pokrovček sreča s toplotno krčenjem, dodajte še nekaj epoksida in pustite, da se posuši. Zdaj bi moral biti nepredušen, vendar ga bomo morali testirati, da bo varen.

8. korak: Preskus tlaka s senzorji

Ker smo fotobioreaktor že predhodno preizkusili z ventilom za kolo, se moramo tukaj le še potruditi glede pokrovčka. Tako kot prejšnjič počasi dodajajte pritisk in poslušajte, ali pušča. Če ga najdete, dodajte nekaj epoksida na notranjo stran pokrova in na zunanjo stran.

Če želite poiskati puščanje, uporabite tudi milnico, vendar ne dajajte ničesar v senzor.

Izjemno pomembno je, da iz fotobioreaktorja ne uhaja zrak. Na odčitek senzorja CO2 vpliva konstanta, ki je neposredno povezana s tlakom. Poznavanje tlaka vam bo omogočilo, da za zbiranje in analizo podatkov ugotovite dejansko koncentracijo ogljikovega dioksida.

9. korak: Kultura alg in hranila

Kultura alg in hranila
Kultura alg in hranila
Kultura alg in hranila
Kultura alg in hranila

Za gojenje alg posodo napolnite z vodo tik nad LED diodami. Približno 2 litra dajte ali vzemite nekaj skodelic. Nato dodajte topno rastlinsko gnojilo v skladu z navodili na škatli. Pravzaprav sem dodal še malo, da bi povečal rast alg. Na koncu dodamo še zaganjalno kulturo alg. Prvotno sem za 2 litra porabil 2 žlici, vendar bom med poskusom porabil 2 skodelici, da bodo alge hitreje rasle.

LED nastavite na najnižjo nastavitev in jo pozneje povečajte, če postane voda preveč temna. Vklopite mehurček in pustite reaktor sedeti kakšen teden, da rastejo alge. Mnogi morate nekajkrat vrtinčiti vodo, da preprečite, da bi se alge usedle na dno.

Tudi fotosinteza absorbira predvsem rdečo in modro svetlobo, zato so listi zeleni. Da bi algam dala svetlobo, ki jo potrebujejo, ne da bi jih preveč segrela, sem uporabil vijolično svetlobo.

Na priloženih slikah sem odraščal le prvotni 2 žlici predjedi, ki sem jih imel za približno 40 skodelic za svoj dejanski poskus. Lahko rečete, da so alge zelo rasle, glede na to, da je bila voda prej čista.

10. korak: Nasveti in zaključne misli

Nasveti in zaključne misli
Nasveti in zaključne misli
Nasveti in zaključne misli
Nasveti in zaključne misli

Med gradnjo tega projekta sem se veliko naučil in z veseljem po najboljših močeh odgovarjam na vprašanja v komentarjih. Medtem pa imam nekaj nasvetov:

  1. Za pritrditev stvari uporabite dvostranski penasti trak. Zmanjšal je tudi vibracije mehurčka.
  2. Uporabite razdelilnik, da zaščitite vse dele in imate prostor za priključitev stvari.
  3. Uporabite kolesarsko črpalko z manometrom in ne dodajajte pritiska, ne da bi steklenico napolnili z vodo. To je iz dveh razlogov. Prvič, tlak se bo hitreje povečal, drugič pa bo teža vode preprečila, da bi se dno steklenice obrnilo.
  4. Alge vsake toliko vrtite, da dobite enakomerno rešitev.
  5. Odstranitev senzorjev: z ostrim rezilom odrežite cev s senzorja in jo odtrgajte, kolikor lahko. Nato previdno izvlecite senzor.

Ko pridejo na misel, bom dodal še nasvete.

Na koncu bi rad zaključil z nekaj besedami. Namen tega projekta je ugotoviti, ali je mogoče alge hitreje gojiti za proizvodnjo biogoriv. Čeprav je fotobioreaktor delujoč, ne morem zagotoviti, da bo pritisk vplival, dokler ne opravim vseh preskusov. Takrat bom tukaj naredil popravek in prikazal rezultate (poiščite ga nekje sredi marca).

Če menite, da je to navodilo potencialno koristno in je dokumentacija dobra, mi pustite všeček ali komentar. Udeležil sem se tudi tekmovanj LED, Arduino in Epilog, zato glasujte zame, če si to zaslužim.

Do takrat pa srečno DIY'ing vsem

UREDI:

Moj poskus je bil uspešen in z njim sem lahko prišel tudi na državni sejem znanosti! Po primerjavi grafov senzorjev ogljikovega dioksida sem opravil tudi test ANOVA (analiza variacije). V bistvu ta test počne, da določa verjetnost, da se bodo ti rezultati pojavili naravno. Bolj ko je vrednost verjetnosti 0, manjša je verjetnost, da bo prikazan rezultat, kar pomeni, da je kakršna koli spremenjena neodvisna spremenljivka dejansko vplivala na rezultate. Zame je bila vrednost verjetnosti (znana tudi kot p -vrednost) zelo nizka, nekje okoli 10 zvišana na -23…. v bistvu 0. To je pomenilo, da je povečanje tlaka v reaktorju omogočilo, da so alge bolje rasle in absorbirale več CO2, kot sem napovedal.

V testu sem imel kontrolno skupino brez dodanega tlaka, dodanega 650 kubičnih centimetrov zraka, 1300 kubičnih centimetrov zraka in 1950 kubičnih centimetrov zraka. Tipala so prenehala pravilno delovati na sledi najvišjega tlaka, zato sem jih izključila kot odstopanje. Kljub temu se vrednost P ni bistveno spremenila in se je še vedno zlahka zaokrožila na 0. V prihodnjih poskusih bi poskušal najti zanesljiv način za merjenje vnosa CO2 brez dragih senzorjev in morda nadgraditi reaktor, da bi lahko varno obvladal višje pritiski.

LED tekmovanje 2017
LED tekmovanje 2017
LED tekmovanje 2017
LED tekmovanje 2017

Podprvak na LED tekmovanju 2017