Даралттай замаг фотобиореактор: 10 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Энэхүү сургамжтай зүйл рүү шумбахаасаа өмнө би энэ төсөл гэж юу болох, яагаад үүнийг хийхээр сонгосон талаар бага зэрэг тайлбарлахыг хүсч байна. Энэ нь жаахан урт байсан ч гэсэн энэ мэдээллийг уншихгүй бол миний хийж буй олон зүйл утгагүй болно.

Энэхүү төслийн бүтэн нэр нь автономит өгөгдөл цуглуулах чадвартай даралттай замаг фотобиореактор байх болно, гэхдээ энэ нь нэрний хувьд арай урт байх болно. Фотобиореакторын тодорхойлолт нь:

"Гэрлийн эх үүсвэрийг ашиглан фототроф бичил биетнийг ургуулдаг биореактор. Эдгээр организмууд нь гэрэл, нүүрстөрөгчийн давхар ислээс биомасс үүсгэхийн тулд фотосинтезийг ашигладаг бөгөөд үүнд ургамал, хөвд, макро замаг, бичил замаг, цианобактери, нил ягаан бактери орно."

Миний реакторын тохиргоог цэнгэг усны замаг ургуулахад ашигладаг боловч бусад организмд ашиглаж болно.

Манай эрчим хүчний хямрал, цаг уурын өөрчлөлтийн улмаас нарны эрчим хүч гэх мэт өөр өөр эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийг судалж байна. Гэсэн хэдий ч бид эдийн засгаа хурдан шинэчлэх боломжгүй тул чулуужсан түлшнээс байгаль орчинд ээлтэй эрчим хүчний эх үүсвэр рүү шилжих нь аажмаар явагдах болно гэж би бодож байна. Шатахуун түлшээр ажилладаг олон автомашиныг био түлшээр ажиллуулахад хялбар болгож хувиргадаг тул био түлш нь шат шатны чулуу болж чаддаг. Таны асуудаг био түлш гэж юу вэ?

Био түлш бол чулуужсан түлш үүсгэдэг геологийн процесс гэхээсээ илүү фотосинтез эсвэл агааргүй боловсруулалт гэх мэт биологийн процессоор үйлдвэрлэсэн түлш юм. Тэдгээрийг янз бүрийн процессоор хийж болно (би энд дэлгэрэнгүй тайлбарлахгүй). Хоёр нийтлэг арга бол трансэстерификация ба хэт авианы шинжилгээ юм.

Одоогийн байдлаар ургамал бол био түлшний хамгийн том эх үүсвэр юм. Энэ нь чухал ач холбогдолтой, учир нь био түлшинд шаардлагатай тосыг бий болгохын тулд эдгээр ургамлууд нарны энергийг химийн энерги болгон хадгалахын тулд фотосинтез хийх ёстой. Энэ нь био түлшийг шатаахад утаа нь ургамалд шингэсэн нүүрстөрөгчийн давхар ислийг устгадаг гэсэн үг юм. Үүнийг нүүрстөрөгчийн төвийг сахисан гэж нэрлэдэг.

Өнөөгийн технологийн тусламжтайгаар эрдэнэ шишийн ургамал нэг акр талбайд 18 галлон био түлш өгөх боломжтой. Шар буурцаг 48 галлон, наранцэцэг 102 өгдөг. Бусад ургамал байдаг ч нэг акр тутамд 5-15 мянган галлон өгдөг замаг харьцуулж үзэхэд огт өөр зүйл байдаггүй. Замаг уралдааны зам гэж нэрлэгддэг задгай цөөрөмд эсвэл фотобиореактороор ургуулж болно.

Тэгэхээр био түлш нь маш агуу бөгөөд чулуужсан түлш хэрэглэдэг машинд ашиглах боломжтой бол бид яагаад үүнийг түлхүү хийдэггүй юм бэ? Зардал. Замаг газрын тосны гарц өндөр байсан ч био түлш үйлдвэрлэх өртөг нь чулуужсан түлштэй харьцуулахад хамаагүй өндөр байдаг. Би энэ реакторын системийг фотобиореакторын үр ашгийг дээшлүүлэх боломжтой эсэхийг харахын тулд бүтээсэн бөгөөд хэрэв энэ нь ажиллах юм бол миний санааг арилжааны хэрэглээнд ашиглаж магадгүй юм.

Энд миний ойлголт байна:

Фотобиореактор дээр даралт хийснээр би Генригийн хуулиар тодорхойлогдсон нүүрстөрөгчийн давхар ислийн уусалтыг нэмэгдүүлж, тогтмол температурт өгөгдсөн хийн хэмжээ нь тодорхой төрөл, шингэний хэмжээтэй уусдаг. Энэ шингэний тэнцвэрт байдалд байгаа хийн хэсэгчилсэн даралт. Хэсэгчилсэн даралт гэдэг нь тухайн нэгдэл хичнээн их дарамт үзүүлэхийг хэлнэ. Жишээлбэл, далайн түвшний азотын хийн хэсэгчилсэн даралт нь 78 атм байна, учир нь энэ нь агаарт байгаа азотын эзлэх хувь юм.

Энэ нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн концентрацийг нэмэгдүүлэх эсвэл агаарын даралтыг нэмэгдүүлэх замаар биореактор дахь ууссан CO2 -ийн хэмжээг нэмэгдүүлнэ гэсэн үг юм. Энэ тохиргоонд би зөвхөн даралтыг өөрчлөх болно. Энэ нь замаг илүү фотосинтезд орж, илүү хурдан ургах болно гэж найдаж байна.

АНХААРУУЛГА: Энэ бол миний хийж буй туршилт бөгөөд би үүнийг бичиж байх үед энэ нь замаг үйлдвэрлэлд нөлөөлөхийг мэдэхгүй байна. Хамгийн муу тохиолдолд энэ нь ямар ч байсан функциональ фотобиореактор байх болно. Туршилтынхаа хүрээнд би замагны өсөлтийг хянах хэрэгтэй. Би үүнд зориулж CO2 мэдрэгч ашиглан Arduino болон SD картыг ашиглан өгөгдлийг цуглуулж хадгална. Хэрэв та зөвхөн фотобиорактор хийхийг хүсч байвал мэдээлэл цуглуулах хэсэг нь заавал байх болно, гэхдээ би үүнийг ашиглахыг хүссэн хүмүүст заавар, Arduino кодыг өгөх болно.

Алхам 1: Материал

Мэдээлэл цуглуулах хэсэг нь заавал биш тул би материалын жагсаалтыг хоёр хэсэгт хуваах болно. Мөн миний тохиргоо нь хоёр фотобиореактор үүсгэдэг. Хэрэв та зөвхөн нэг реактор авахыг хүсч байвал 2 -оос дээш тооны материалын талыг ашиглаарай (Энэ жагсаалтад тоо, материал, шаардлагатай бол хэмжээсийг зааж өгөх болно). Би бас ашиглаж болох зарим материалын линкийг нэмж оруулсан боловч үнэ өөрчлөгдөх тул худалдан авахаасаа өмнө үнийн талаар урьдчилсан судалгаа хийхийг зөвлөж байна.

Гэрэл зурагчин:

• 2 - 4.2 галлон усны сав. (Ус түгээхэд ашигладаг. Лонх нь тэгш хэмтэй, бариулгүй байгаа эсэхийг шалгаарай. Үүнийг битүүмжлэх боломжтой.
• 1 - RGB LED зурвас (15-20 фут буюу нэг реакторын хувьд тал хувь нь тус тусдаа байх албагүй, гэхдээ энэ нь өөрийн хянагч, тэжээлийн эх үүсвэртэй байх ёстой)
• 2 - 5 галлон багтаамжтай аквариумын бөмбөлөг + ойролцоогоор 2 фут хоолой (ихэвчлэн бөмбөлөгөөр дагалддаг)
• 2 - бөмбөлөг үүсгэгч хоолойн жин. Би дөнгөж 2 жижиг чулуу, резинэн тууз ашигласан.
• 2 фут - 3/8 "дотоод диаметртэй хуванцар хоолой
• 2 - 1/8 "NPT дугуйн цорго (хавхлагад зориулсан Amazon холбоос)
• 1 хоолой - 2 хэсэг эпокси
• Замаг эхлүүлэх соёл
• Усанд уусдаг ургамлын бордоо (би Home Depot -ийн MiracleGro брэндийг ашигласан)

Чухал мэдээлэл:

Эхлэх соёлын концентрацид үндэслэн реакторын нэг галлон багтаамжид их бага хэмжээгээр хэрэгтэй болно. Туршилтаараа би тус бүрдээ 2.5 галлон хэмжээтэй 12 мөрийг хийсэн боловч ердөө 2 хоолны халбагаар эхлүүлсэн. Зүгээр л би замаг хангалттай хэмжээгээр нь тусад нь саванд ургуулах ёстой байсан. Түүнчлэн, төрөл зүйл хамаагүй, гэхдээ би судалтай замагнаас илүү усанд уусдаг тул би гематококк хэрэглэдэг байсан. Замагны холбоос энд байна. Хөгжилтэй хажуугийн туршилтын хувьд би хэзээ нэгэн цагт биолюминесцент замаг худалдаж авч магадгүй юм. Энэ нь Пуэрто Рикод байгалийн жамаар тохиолддогийг би харсан бөгөөд тэд үнэхээр дажгүй харагдаж байсан.

Түүнчлэн, энэ бол миний дизайны 4 дэх давталт байж магадгүй бөгөөд би зардлаа аль болох бага байлгахыг хичээсэн. Энэ бол жинхэнэ компрессороор дарахын оронд би жижиг аквариумын бөмбөлөг ашиглах болно гэсэн нэг шалтгаан юм. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь бага хүч чадалтай бөгөөд агаарыг ойролцоогоор 6 psi даралтаар, түүний хэрэглээний даралтаар хөдөлгөж чаддаг.

Би энэ асуудлыг шийдэж, хоолойг холбож болох агааржуулагч худалдаж авав. Эндээс би 3/8 хэмжээтэй хоолойны хэмжүүрийг авсан. Бөмбөлөг авагчийн хоолой нь хоолойд, дараа нь нөгөө үзүүр нь реактортой холбогддог. Энэ нь агаарыг дахин боловсруулдаг тул би мэдрэгчээ ашиглан нүүрстөрөгчийн давхар ислийг хэмжих боломжтой болно. Арилжааны аппликейшнүүд зүгээр л тогтвортой агаарын хангамжтай байж, оронд нь хаях болно. Энд хөөсрүүлэгчдэд зориулсан холбоос байна. Эдгээр нь танд хэрэггүй аквариум шүүлтүүрийн нэг хэсэг юм. Би эдгээрийг зөвхөн ашиглаж байсан болохоор л ашигладаг байсан. Миний гэрийн тэжээвэр загас

Өгөгдөл цуглуулах:

• 2 - Vernier CO2 мэдрэгч (тэд Arduino -тэй нийцдэг, гэхдээ бас үнэтэй. Би сургуулиасаа зээл авсан)
• Дулаан багасгах хоолой - мэдрэгч дээр тааруулахын тулд дор хаяж 1 инч диаметртэй
• 2 - Vernier аналог протобоард адаптерууд (захиалгын код: BTA -ELV)
• 1 - талхны самбар
• талхны холбогч утас
• 1 - SD карт эсвэл MicroSD ба адаптер
• 1 - Arduino SD картны бамбай. Минийх бол Seed Studio -с ирсэн бөгөөд миний код ч бас үүнд зориулагдсан болно. Хэрэв таны бамбай өөр эх сурвалжаас авсан бол кодыг тохируулах шаардлагатай болж магадгүй юм
• 1 - Arduino, би Arduino Mega 2560 -ийг ашигласан
• Arduino -д зориулсан USB кабель (кодыг байршуулахын тулд)
• Arduino цахилгаан хангамж. Та мөн USB кабель бүхий утасны цэнэглэгч тоосго ашиглан 5V хүчдэл өгөх боломжтой

Алхам 2: Даралт

Савыг дарахын тулд хоёр үндсэн зүйлийг хийх ёстой.

1. Таг нь лонхонд найдвартай бэхлэгдэх ёстой
2. Агаарын даралтыг нэмэгдүүлэхийн тулд хавхлага суурилуулах шаардлагатай

Бид аль хэдийн хавхлагатай болсон. Зүгээр л замагны шугамын дээд талд байгаа лонхны цэгийг сонгоод цооног өрөмд. Нүхний диаметр нь хавхлагын том эсвэл шураг үзүүрийн диаметртэй тэнцүү байх ёстой (Та эхлээд жижиг туршилтын нүх, дараа нь бодит диаметртэй нүх гаргаж болно). Энэ нь хавхлаг бус арвай лонхонд орох боломжийг олгох ёстой. Тохируулах түлхүүр ашиглан би хавхлагыг хуванцар болгон чангалав. Энэ нь хуванцараар шураг хийх ховил үүсгэдэг. Дараа нь би хавхлагыг гаргаж аваад, сантехникийн соронзон хальс нэмж, буцааж байрлуулав.

Хэрэв таны лонх зузаан ханатай хуванцаргүй бол:

Бага зэрэг зүлгүүр ашиглан нүхний эргэн тойронд хуванцарыг дээш нь гарга. Дараа нь хавхлагын илүү том хэсэгт эпокси түрхээрэй. Энэ нь хоёр хэсгээс бүрдэх эпокси эсвэл бусад төрлийн байж болно. Зөвхөн өндөр даралтыг тэсвэрлэх чадвартай, ус нэвтэрдэггүй эсэхийг шалгаарай. Дараа нь хавхлагыг зүгээр л байрлуулж, наалдтал нь бага зэрэг барь. Илүүдэл ирмэгийг нь арчиж болохгүй. Фотобиореакторыг туршихаас өмнө эпокси эмчлэх хугацаа өгөх хэрэгтэй.

Тагны хувьд надад байгаа бөгж нь O бөгжтэй ирдэг бөгөөд сайтар бэхэлсэн. Би хамгийн ихдээ 30 psi даралт ашигладаг бөгөөд энэ нь түүнийг барьж чаддаг. Хэрэв та тагны боолттой бол энэ нь бүр ч дээр юм. Үүнийг сантехникийн соронзон хальсаар бэхлэх хэрэгтэй. Эцэст нь хэлэхэд, та бэхлэхийн тулд тагныхаа дээгүүр татлага эсвэл хүнд даацын наалдамхай туузыг тагныхаа дээр боож болно.

Үүнийг шалгахын тулд хавхлагаар аажмаар агаар нэмж, агаарын алдагдлыг сонсоорой. Бага зэрэг савантай ус хэрэглэх нь агаар хаашаа гадагшлах, илүү эпокси нэмэх шаардлагатайг тодорхойлоход тусална.

Алхам 3: Бөмбөлөг

Материалын хэсэгт дурдсанчлан миний хоолойн хэмжээ нь худалдаж авсан бөмбөлөг дээр суурилдаг. Хэрэв та линк ашигласан эсвэл ижил брендийг худалдаж авсан бол бусад хэмжээсүүдийн талаар санаа зовох хэрэггүй болно. Гэсэн хэдий ч, хэрэв та өөр брэнд хөөсөнцөртэй бол хэдэн алхам хийх хэрэгтэй.

1. Уусмал байгаа эсэхийг шалгаарай. Зарим бөмбөлөгчид тодорхой оролттой байх болно, бусад нь гаралтын эргэн тойронд байх болно (надад байгаа шиг зургийг харна уу).
2. Оролтын диаметрийг хэмжих бөгөөд энэ нь хоолойн дотоод диаметр юм.
3. Хэрэв бөмбөлөг авагчийн гаралт нь гаралтын эргэн тойронд байгаа бол гаралт/бөмбөлөг хоолой нь таны оролтын хоолойд амархан багтах эсэхийг шалгаарай.

Дараа нь жижиг хоолойг том хоолойгоор дамжуулж, нэг үзүүрийг бөмбөлөг гаралтын хэсэгт холбоно. Илүү том төгсгөлийг оролт дээр гулсуулна уу. Эпокси ашиглан түүнийг дарж, өндөр даралтаар битүүмжилнэ. Зөвхөн эпокси оруулах порт руу оруулахгүй байхыг анхаарна уу. Тэмдэглэл: Эпокси нэмэхийн өмнө гадаргууг бага зэрэг зурж, зүлгүүрээр хийсэн нь холбоог бэхжүүлдэг.

Эцэст нь лонхонд хоолойд хангалттай том нүх гарга. Миний хувьд энэ нь 1/2 инч байв (Зураг 5). Жижиг хоолойг дамжуулж, шилний дээд хэсэгт шургуулна уу. Та одоо жинг (би резин, чулуу ашигласан) холбоод буцааж хийж болно. Дараа нь том хоолойг лонхоор дамжуулж, эпокси хий. Том хоолой нь лонхонд орсны дараа дуусдаг болохыг анхаарна уу. энэ.

Энэхүү хаалттай системтэй болсноор усны уур гадагш гарахгүй бөгөөд таны өрөө замаг шиг үнэртэхгүй болно гэсэн үг юм.

Алхам 4: LED

LED нь ердийн улайсдаг эсвэл флюресцент чийдэнгээс илүү хэмнэлттэй, илүү сэрүүн (температурын хувьд) гэдгээрээ алдартай. Гэсэн хэдий ч тэд бага зэрэг дулаан ялгаруулдаг хэвээр байгаа бөгөөд үүнийг өнхрүүлээд асаахад амархан анзаарагдах болно. Бид энэ төсөлд туузыг ашиглахад тэдгээр нь хоорондоо тийм их бөөгнөрөхгүй. Аливаа нэмэлт дулааныг замагны усны уусмал амархан цацаж эсвэл шингээдэг.

Замагны төрөл зүйлээс хамааран тэдэнд гэрэл, дулаан их, бага хэрэгтэй болно. Жишээлбэл, миний өмнө дурдсан биолюминесцент замаг илүү их гэрэл шаарддаг. Миний ашигладаг дүрэм бол замаг ургахын хэрээр үүнийг хамгийн бага түвшинд байлгаж, аажмаар гэрэлтүүлгийн түвшинг хоёр эсвэл аажмаар нэмэгдүүлэх явдал юм.

Ямар ч байсан LED системийг тохируулахын тулд туузыг лонхны эргэн тойронд хэд хэдэн удаа боож боох бүрт 1 инч орчим ирнэ. Миний лонхонд LED нь таарахад тохиромжтой нуруутай байсан. Би үүнийг байрлуулахын тулд жаахан савлах соронзон хальс ашигласан. Хэрэв та над шиг хоёр шил хэрэглэж байгаа бол талыг нь нэг шилээр, нөгөө талыг нь боож өг.

Миний LED зурвас яагаад миний фотобиореакторын дээд хэсэгт хүртэл ороогүй юм бол гэж та гайхаж байж магадгүй юм. Агаар болон мэдрэгчийн орон зай хэрэгтэй байсан тул би үүнийг санаатай хийсэн юм. Уг лонх 4.2 галлоны эзэлхүүнтэй байсан ч би түүний тал хувийг л замаг ургуулахад ашигладаг байсан. Түүнчлэн, хэрэв миний реактор бага зэрэг гоожсон бол гадагш гарах агаарын хэмжээ нь лонхны доторх нийт агаарын хэмжээнээс бага хувийг эзэлдэг тул эзлэхүүний даралт эрс буурах болно. Замаг ургахад нүүрстөрөгчийн давхар исэл хангалттай хэмжээгээр байх ёстой нарийн шугам байдаг, гэхдээ тэр үед агаар хангалттай багатай байх ёстой бөгөөд ингэснээр замаг шингээсэн нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь ургамлын бүтцэд нөлөөлдөг. агаар, өгөгдөл бичих боломжийг надад олгодог.

Жишээлбэл, хэрэв та цаасан уутаар амьсгалсан бол нүүрстөрөгчийн давхар ислийн өндөр хувийг дүүргэх болно. Гэхдээ хэрэв та зүгээр л задгай уур амьсгалаар амьсгалвал агаарын ерөнхий найрлага ижил хэвээр байх бөгөөд өөрчлөлтийг илрүүлэх боломжгүй хэвээр байх болно.

Алхам 5: Protoboard холболтууд

Хэрэв та arduino өгөгдөл цуглуулах болон мэдрэгчийг нэмэхийг хүсэхгүй байгаа бол таны фотобиореакторын тохиргоо дууссан болно. Та зүгээр л замаг ургуулах алхам руу алгасаж болно.

Хэрэв та сонирхож байгаа бол саванд хийхээсээ өмнө электроникийг урьдчилсан туршилтанд оруулах шаардлагатай болно. Нэгдүгээрт, SD картны бамбайг arduino дээр холбоно уу. SD картны бамбайд ашигладаг arduino дээр ихэвчлэн ашигладаг бүх зүү бэлэн хэвээр байна; зүгээр холбогч утсыг шууд дээрх нүхэнд холбоно уу.

Би энэ алхамд arduino pin -ийн тохиргооны зургийг хавсаргасан болно. Ногоон утсыг 5V -ийг arduino 5V -д, улбар шарыг GND -ийг Arduino -д холбоход, шарыг SIG1 -ийг Arduino A2 ба A5 -д холбоход ашигласан. Мэдрэгчтэй хийх боломжтой олон нэмэлт холболт байдаг боловч тэдгээр нь мэдээлэл цуглуулахад шаардлагагүй бөгөөд зөвхөн Верниер номын санд тодорхой үүргийг гүйцэтгэхэд тусалдаг болохыг анхаарна уу (ашиглагдаж буй мэдрэгчийг тодорхойлох гэх мэт).

Protoboard -ийн тээглүүр юу хийдэг талаар товч тойм энд байна.

1. SIG2 - 10V гаралтын дохиог зөвхөн цөөн хэдэн мэдрэгч ашигладаг. Бидэнд хэрэггүй болно.
2. GND - arduino газартай холбогддог
3. Vres - өөр өөр мэдрэгч нь өөр өөр эсэргүүцэлтэй байдаг. Хүчдэл нийлүүлэх, энэ зүү дээрх одоогийн гаралтыг унших нь мэдрэгчийг тодорхойлоход тусалдаг боловч энэ нь надад тохирсонгүй. Би бас ямар мэдрэгч ашиглаж байгаагаа урьдчилан мэдэж байсан тул програмыг хатуу кодчилсон.
4. ID - мэдрэгчийг танихад тусалдаг боловч энд шаардлагагүй
5. 5V - мэдрэгчид 5 вольтын хүч өгдөг. Arduino 5V -т холбогдсон
6. SIG1 - 0 -ээс 5 вольтын масштабтай мэдрэгчийн гаралт. Мэдрэгчийн гаралтыг бодит өгөгдөл болгон хөрвүүлэхийн тулд би шалгалт тохируулгын тэгшитгэл ба бүгдийг тайлбарлахгүй, гэхдээ CO2 мэдрэгчийг ингэж ажилладаг гэж бодоорой: CO2 -ийг мэдрэх тусам SIG2 дээр илүү их хүчдэл эргэж ирдэг.

Харамсалтай нь Vernier мэдрэгчийн номын сан зөвхөн нэг мэдрэгчтэй ажилладаг бөгөөд хэрэв бид хоёр мэдрэгч ашиглах шаардлагатай бол мэдрэгчийн гаргадаг түүхий хүчдэлийг унших шаардлагатай болно. Би кодыг дараагийн алхамд.ino файл болгон өгсөн.

Талхны самбар дээр холбогч утас холбохдоо нүхний эгнээ холбогдсон гэдгийг санаарай. Бид protoboard адаптеруудыг arduino руу ингэж холбодог. Түүнчлэн, зарим зүүг SD карт уншигч ашиглаж болно, гэхдээ би тэдгээр нь бие биендээ саад болохгүй гэдгийг анхаарсан. (Энэ нь ихэвчлэн дижитал зүү 4)

Алхам 6: Код ба тест

Хэрэв та өмнө нь суулгаагүй бол arduino програмыг компьютер дээрээ татаж аваарай.

Дараа нь мэдрэгчийг адаптерт холбож, бүх утас сайн байгаа эсэхийг шалгаарай (Мэдрэгчийг 0 - 10 000 ppm хүртэл хамгийн бага тохиргоонд байгаа эсэхийг шалгаарай). SD картыг үүрэнд оруулаад USB кабелиар дамжуулан arduino -г компьютерт холбоно уу. Дараа нь энэ үе шатанд миний өгсөн SDTest.ino файлыг нээж, байршуулах товчийг дарна уу. Та SD номын санг.zip файл болгон татаж аваад нэмж оруулах хэрэгтэй болно.

Кодыг амжилттай байршуулсны дараа хэрэгслүүд дээр дарж цуваа дэлгэцийг сонгоно уу. Та мэдрэгчийн уншилтын талаархи мэдээллийг дэлгэц дээр хэвлэж байгааг харах ёстой. Кодыг хэсэг хугацаанд ажиллуулсны дараа та arduino -г салгаад SD картыг гаргаж авч болно.

Ямар ч байсан, хэрэв та SD картаа зөөврийн компьютер дээрээ оруулбал DATALOG. TXT файлыг харах болно. Үүнийг нээгээд дотор нь өгөгдөл байгаа эсэхийг шалгаарай. Би SD тестэнд бичих бүрийн дараа файлыг хадгалах зарим функцуудыг нэмсэн. Энэ нь хэрэв та SD картын дунд програмыг гаргаж авсан ч гэсэн тэр хүртэлх бүх өгөгдлийг агуулна гэсэн үг юм. Миний AlgaeLogger.ino файл нь долоо хоног ажиллуулахын тулд хойшлуулснаар бүр ч төвөгтэй байдаг. Үүн дээр би хэрэв байгаа бол шинэ datalog.txt файлыг эхлүүлэх функцийг нэмсэн. Кодыг ажиллуулахын тулд үүнийг хийх шаардлагагүй байсан ч би Arduino -ийн цуглуулсан бүх өгөгдлийг харуулсан цагаар нь эрэмбэлэхийн оронд өөр өөр файл дээр цуглуулахыг хүссэн юм. Би бас туршилтаа эхлэхээс өмнө arduino -г залгаж, эхлэхэд бэлэн болсон үедээ улаан товчлуурыг дарж кодыг дахин тохируулж болно.

Хэрэв туршилтын код ажилласан бол та миний өгсөн AlgaeLogger.ino файлыг татаж аваад arduino -д байршуулж болно. Өгөгдөл цуглуулах ажлыг эхлүүлэхэд бэлэн болсны дараа arduino -г асаагаад SD картаа оруулаад програмыг дахин эхлүүлэхийн тулд arduino дээрх улаан товчлуурыг дарна уу. Код нь 1 долоо хоногийн турш нэг цагийн интервалтайгаар хэмжилт хийх болно. (168 мэдээлэл цуглуулах)

Алхам 7: Фотобиореактор дээр мэдрэгч суурилуулах

Өө, би яаж мартаж чадав аа?

Мэдээлэл цуглуулахаасаа өмнө мэдрэгчийг фотобиореактор дээр суулгах хэрэгтэй. Надад зөвхөн мэдрэгч, кодыг туршиж үзэх алхам байсан бөгөөд хэрэв таны нэг мэдрэгч гэмтэлтэй бол та үүнийг фотобиореактор руу оруулахаасаа өмнө шууд өөр төхөөрөмж авах боломжтой болно. Энэ алхмын дараа мэдрэгчийг зайлуулах нь хэцүү байх болно, гэхдээ боломжтой. Үүнийг хэрхэн хийх талаархи зааварчилгаа нь Зөвлөгөө ба Эцсийн бодол дээр байна.

Юутай ч би лонхныхоо таган дахь мэдрэгчийг нэгтгэх болно, учир нь энэ нь уснаас хамгийн хол зайд байгаа бөгөөд үүнийг норгохыг хүсэхгүй байна. Түүнчлэн, усны савны ёроол, нимгэн хананы ойролцоо өтгөрүүлсэн усны уурыг би анзаарсан тул усны уур нь мэдрэгчийг гэмтээхээс сэргийлнэ.

Эхлэхийн тулд халаах хоолойг мэдрэгчийн дээгүүр шургуулна уу, гэхдээ бүх нүхийг таглахгүй байхыг анхаарна уу. Дараа нь жижиг дөл ашиглан хоолойг багасгана. Өнгө нь хамаагүй, гэхдээ би харагдахын тулд улаан өнгийг ашигласан.

Дараа нь тагны голд 1 инчийн нүх өрөмдөж, зүлгүүр ашиглан эргэн тойронд нь хуванцарыг өнгөлнө. Энэ нь эпокси сайн холбоход тусална.

Эцэст нь эпокси хоолой руу нэмж, мэдрэгчийг тагны дээр байрлуул. Гадна талд болон тагны дотор талд бага зэрэг эпокси нэмж, таг нь дулаан багасч, хатах хүртэл хүлээнэ үү. Энэ нь одоо агаар нэвтрэхгүй байх ёстой, гэхдээ аюулгүй байхын тулд бид даралтын туршилт хийх шаардлагатай болно.

Алхам 8: Мэдрэгчтэй даралтын туршилт

Бид аль хэдийн фотобиореакторыг дугуйн хавхлагаар туршиж үзсэн тул энд зөвхөн тагны талаар санаа зовох хэрэгтэй болно. Өнгөрсөн үеийнх шиг аажмаар дарамт нэмж, алдагдлыг сонсоорой. Хэрэв та олдвол малгайны дотор болон гадна талд эпокси нэмнэ.

Хэрэв та хүсвэл гоожсон усыг савантай усаар ашиглаарай, гэхдээ мэдрэгчийн дотор битгий хий.

Фотобиореактороос агаар гарахгүй байх нь туйлын чухал юм. CO2 мэдрэгчийн уншилт нь даралттай шууд хамааралтай тогтмол нөлөөнд автдаг. Даралтыг мэдэх нь өгөгдөл цуглуулах, дүн шинжилгээ хийх нүүрстөрөгчийн давхар ислийн бодит концентрацийг тодорхойлох боломжийг танд олгоно.

Алхам 9: Замагны соёл ба шим тэжээл

Замаг ургуулахын тулд савыг LED -ийн дээгүүр усаар дүүргэнэ. Энэ нь ойролцоогоор 2 галлон өгөх эсвэл хэдэн аяга авах ёстой. Дараа нь хайрцган дээрх зааврын дагуу уусдаг ургамлын бордоог нэмнэ. Би замагны ургалтыг нэмэгдүүлэхийн тулд арай илүү зүйл нэмсэн. Эцэст нь замаг эхлүүлэх соёлыг нэмнэ үү. Би анх 2 галлоныг 2 хоолны халбага хэрэглэж байсан боловч замаг хурдан ургахын тулд туршилтынхаа турш 2 аяга хэрэглэх болно.

LED -ийг хамгийн бага тохируулгатай болгож, хэрэв ус хэт харанхуй болвол дараа нь нэмэгдүүлэх хэрэгтэй. Хөөсөнцөрийг асаагаад замаг ургахын тулд реакторыг долоо хоног орчим байлга. Замаг ёроолд нь тогтохгүйн тулд усыг хэд хэдэн удаа эргүүлэх хэрэгтэй.

Түүнчлэн фотосинтез нь улаан, цэнхэр гэрлийг шингээдэг тул навч нь ногоон өнгөтэй болдог. Замаг хэт их халаахгүйгээр тэдэнд хэрэгтэй гэрэл өгөхийн тулд би нил ягаан гэрлийг ашигласан.

Хавсаргасан зурган дээр би жинхэнэ туршилтаа хийхийн тулд 40 аяга орчим байх ёстой 2 хоолны халбагын эхийг л ургуулж байсан. Урьд нь ус нь тунгалаг байсан тул замаг маш их ургадаг байсан гэж та хэлж чадна.

Алхам 10: Зөвлөмж ба эцсийн бодол

Энэ төслийг бүтээх явцад би маш их зүйлийг сурч мэдсэн бөгөөд коммент хэсэгт байгаа асуултуудад чадах чинээгээрээ хариулахдаа баяртай байна. Үүний зэрэгцээ надад өгөх хэдэн зөвлөмж байна:

1. Аливаа зүйлийг бэхлэхийн тулд хоёр талт хөөс соронзон хальс ашиглана уу. Энэ нь мөн бөмбөлөгөөс гарах чичиргээг бууруулсан.
2. Цахилгаан тууз ашиглан бүх эд ангиудыг хамгаалж, залгах зайтай байгаарай.
3. Даралт хэмжигч бүхий унадаг дугуйн шахуургыг ашигла, савыг усаар дүүргэхгүйгээр даралт бүү нэм. Энэ нь хоёр шалтгаантай. Нэгдүгээрт, даралт хурдан өсөх болно, хоёрдугаарт, усны жин нь лонхны ёроолыг эргүүлэхээс сэргийлнэ.
4. Замыг үе үе эргүүлээд жигд шийдэлд хүрнэ.
5. Мэдрэгчийг салгахын тулд: хурц ир ашиглан мэдрэгчийн хоолойг хайчилж, аль болох урж хая. Дараа нь мэдрэгчийг зөөлөн татаж аваарай.

Тэд санаанд орж ирэх тусам би илүү олон зөвлөмж оруулах болно.

Эцэст нь би хэдэн зүйл хэлээд дуусгахыг хүсч байна. Энэхүү төслийн зорилго нь био түлш үйлдвэрлэхэд замаг хурдан ургуулах боломжтой эсэхийг олж мэдэх явдал юм. Энэ нь ажиллаж байгаа фотобиореактор боловч миний бүх туршилтыг хийж дуустал дарамт өөрчлөгдөх болно гэдгийг би баталж чадахгүй. Тэр үед би энд засвар хийж, үр дүнг харуулах болно (3-р сарын дундуур үүнийг хайж олоорой).

Хэрэв та энэ зааварчилгаа нь ашигтай байж магадгүй, бичиг баримт сайн байгаа гэж бодож байвал надад лайк эсвэл сэтгэгдэл үлдээгээрэй. Би бас LED, Arduino, Epilog тэмцээнд оролцож байсан болохоор надад зохих юм бол надад саналаа өгөөрэй.

Тэр болтол бүгдээрээ DIY хийж байгаад баяртай байна

Засах:

Миний туршилт амжилттай болсон бөгөөд би түүнтэй хамт улсын шинжлэх ухааны үзэсгэлэнд оролцох боломжтой болсон. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн мэдрэгчийн графикийг харьцуулсны дараа би ANOVA (Variance Analysis) туршилтыг явуулсан. Үндсэндээ энэ туршилтын үр дүн нь байгалийн гаралтай үр дүн гарах магадлалыг тодорхойлох явдал юм. Магадлалын утга 0 -тэй ойр байх тусам тухайн үр дүнг харах магадлал бага байх болно, өөрөөр хэлбэл ямар ч бие даасан хувьсагч өөрчлөгдсөн нь үр дүнд нөлөөлсөн гэсэн үг юм. Миний хувьд магадлалын утга (p -утга) маш бага байсан бөгөөд хаа нэгтээ 10 орчим нь -23 болж өссөн. үндсэндээ 0. Энэ нь реактор дахь даралт ихсэх нь замаг илүү сайн ургаж, миний таамаглаж байснаар илүү их CO2 шингээх боломжийг олгосон гэсэн үг юм.

Миний туршилтанд би даралтгүй, 650 куб см агаар, 1300 куб см агаар, 1950 куб см агаар оруулсан хяналтын бүлэгтэй байсан. Мэдрэгчид хамгийн өндөр даралтын зам дээр ажиллахаа больсон тул би үүнийг гадуурхаас хасав. Гэсэн хэдий ч P утга тийм ч их өөрчлөгдөөгүй бөгөөд үүнийг 0 болгон хялбархан бөөрөнхийлсөн хэвээр байна. Ирээдүйн туршилтуудад би CO2 -ийн шингээлтийг үнэтэй мэдрэгчгүйгээр хэмжих найдвартай аргыг хайж олох болно, магадгүй реакторыг илүү өндөр түвшинд аюулгүй ажиллах боломжтой болгохын тулд шинэчлэх болно. дарамт.

2017 оны LED тэмцээнд 2 -р байр эзэлсэн