Fotobioreattore di alghe pressurizzato: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Prima di immergermi in questo tutorial, vorrei spiegare un po' di più su cosa sia questo progetto e perché ho scelto di realizzarlo. Anche se è un po' lungo, ti incoraggio a leggerlo, poiché molto di ciò che sto facendo non avrebbe senso senza queste informazioni.

Il nome completo di questo progetto sarebbe un fotobioreattore di alghe pressurizzato con raccolta dati autonoma, ma sarebbe un po' lungo come titolo. La definizione di fotobioreattore è:

"Un bioreattore che utilizza una fonte di luce per coltivare microrganismi fototrofi. Questi organismi utilizzano la fotosintesi per generare biomassa da luce e anidride carbonica e includono piante, muschi, macroalghe, microalghe, cianobatteri e batteri viola"

La mia configurazione del reattore viene utilizzata per la coltivazione di alghe d'acqua dolce, ma può essere utilizzata per altri organismi.

Con la nostra crisi energetica e i problemi del cambiamento climatico, ci sono molte fonti alternative di energia, come l'energia solare, in fase di esplorazione. Tuttavia, credo che la nostra transizione dalla dipendenza dai combustibili fossili a fonti di energia più rispettose dell'ambiente sarà graduale, dal momento che non possiamo rivedere completamente l'economia rapidamente. I biocarburanti possono servire come una sorta di trampolino di lancio poiché molte auto che funzionano con combustibili fossili possono essere facilmente convertite per funzionare con biocarburanti. Quali sono i biocarburanti chiedi?

I biocarburanti sono combustibili prodotti attraverso processi biologici come la fotosintesi o la digestione anaerobica, piuttosto che i processi geologici che creano combustibili fossili. Possono essere realizzati attraverso diversi processi (che non tratterò in dettaglio qui). Due metodi comuni sono la transesterificazione e l'ultrasonicazione.

Attualmente, le piante sono la principale fonte di biocarburanti. Questo è significativo perché per creare gli oli necessari per i biocarburanti, queste piante devono passare attraverso la fotosintesi per immagazzinare l'energia solare come energia chimica. Ciò significa che quando bruciamo biocarburanti, le emissioni emesse si annullano con l'anidride carbonica che le piante avevano assorbito. Questo è noto come carbon neutral.

Con la tecnologia attuale, le piante di mais possono fornire 18 galloni di biocarburante per acro. I semi di soia danno 48 galloni e i girasoli 102. Ci sono altre piante, ma nessuna è paragonabile alle alghe che possono dare da 5.000 a 15.000 galloni per acro (la variazione è dovuta alle specie di alghe). Le alghe possono essere coltivate in stagni aperti noti come canali o in fotobioreattori.

Quindi, se i biocarburanti sono così grandi e possono essere utilizzati nelle auto che utilizzano combustibili fossili, perché non lo facciamo di più? Costo. Anche con elevate rese di olio di alghe, il costo di produzione dei biocarburanti è molto più alto di quello dei combustibili fossili. Ho creato questo sistema di reattori per vedere se potevo migliorare l'efficienza di un fotobioreattore e, se funziona, la mia idea potrebbe essere utilizzata in applicazioni commerciali.

Ecco il mio concetto:

Aggiungendo pressione a un fotobioreattore, posso aumentare la solubilità dell'anidride carbonica come descritto dalla legge di Henry, che afferma che a temperatura costante, la quantità di un dato gas che si dissolve in un dato tipo e volume di liquido è direttamente proporzionale alla pressione parziale di quel gas in equilibrio con quel liquido. La pressione parziale è la pressione esercitata da un determinato composto. Ad esempio, la pressione parziale dell'azoto a livello del mare è 0,78 atm poiché questa è la percentuale di azoto presente nell'aria.

Ciò significa che aumentando la concentrazione di anidride carbonica o aumentando la pressione dell'aria, aumenterò la quantità di CO2 disciolta nel bioreattore. In questa configurazione, cambierò solo la pressione. Spero che questo permetterà alle alghe di subire di più la fotosintesi e crescere più velocemente.

DISCLAIMER: Questo è un esperimento che sto attualmente conducendo e al momento della stesura di questo, non so che influenzerà la produzione di alghe. Nel peggiore dei casi, sarà comunque un fotobioreattore funzionale. Come parte del mio esperimento, devo monitorare la crescita delle alghe. Userò sensori di CO2 per questo con un Arduino e una scheda SD per raccogliere e salvare i dati da analizzare. Questa parte di raccolta dati è facoltativa se si desidera realizzare solo un fotobioreattore, ma fornirò istruzioni e codice Arduino per coloro che desiderano utilizzarlo.

Passaggio 1: materiali

Poiché la parte relativa alla raccolta dei dati è facoltativa, dividerò l'elenco dei materiali in due sezioni. Inoltre, la mia configurazione crea due fotobioreattori. Se vuoi un solo reattore, usa solo metà dei materiali per qualsiasi cosa sopra 2 (questo elenco indicherà il numero o i materiali seguiti dalle dimensioni, se applicabile). Ho anche aggiunto collegamenti a determinati materiali che puoi utilizzare, ma ti incoraggio a fare ricerche preliminari sui prezzi prima di acquistare poiché possono cambiare.

Fotobioreattore:

• Bottiglia d'acqua da 2 a 4,2 galloni. (Utilizzato per erogare acqua. Assicurati che la bottiglia sia simmetrica e non abbia una maniglia incorporata. Dovrebbe essere anche richiudibile.
• 1 - Striscia LED RGB (da 15 a 20 piedi, o la metà per un reattore. Non deve essere indirizzabile individualmente, ma assicurati che venga fornita con il proprio controller e alimentatore)
• 2 - 5 galloni di gorgogliatori per acquari + circa 2 piedi di tubi (solitamente forniti con il gorgogliatore)
• 2 - pesi per il tubo dei gorgogliatori. Ho usato solo 2 sassi piccoli e degli elastici.
• Tubo di plastica da 2 piedi - 3/8" di diametro interno
• Valvole bici da 2 - 1/8" NPT (collegamento Amazon per valvole)
• 1 tubo - 2 parti epossidiche
• Coltura starter di alghe
• Fertilizzante per piante idrosolubile (ho usato il marchio MiracleGro di Home Depot)

Informazioni importanti:

In base alla concentrazione della coltura starter, avrai bisogno di più o meno capacità per gallone del reattore. Nel mio esperimento, ho condotto 12 tracce da 2,5 galloni ciascuna, ma ho iniziato solo con 2 cucchiai. Dovevo solo far crescere le alghe in un serbatoio separato finché non ne avevo abbastanza. Inoltre, la specie non ha importanza, ma ho usato Haematococcus poiché si dissolvono in acqua meglio delle alghe filamentose. Ecco un link per le alghe. Come divertente esperimento secondario, potrei comprare le alghe bioluminescenti qualche volta. L'ho visto accadere naturalmente a Porto Rico e sembravano davvero fantastici.

Inoltre, questa è probabilmente la mia quarta iterazione del design e ho cercato di ridurre il costo il più possibile. Questo è uno dei motivi per cui invece di pressurizzare con un vero compressore, utilizzerò piccoli gorgogliatori per acquari. Tuttavia, hanno meno forza e possono spostare l'aria a una pressione di circa 6 psi più la sua pressione di aspirazione.

Ho risolto questo problema acquistando gorgogliatori d'aria con una presa a cui posso collegare i tubi. È da lì che ho preso le misure del tubo da 3/8 . L'ingresso del gorgogliatore è collegato al tubo e quindi l'altra estremità è collegata al reattore. Questo ricicla l'aria in modo che possa anche misurare il contenuto di anidride carbonica utilizzando i miei sensori. Le applicazioni commerciali probabilmente avranno solo una fornitura d'aria costante da usare e scartare invece. Ecco un link per i gorgogliatori. Fanno parte di un filtro per acquario di cui non hai bisogno. Li ho usati solo perché ne usavo uno per i miei pesci da compagnia Probabilmente puoi trovare anche solo il gorgogliatore senza il filtro online.

Raccolta dati:

• 2 - Sensori di CO2 a nonio (sono compatibili con Arduino, ma anche costosi. I miei li ho presi in prestito dalla mia scuola)
• Guaina termorestringente - almeno 1 pollice di diametro per adattarsi ai sensori
• 2 - Adattatori per schede prototipi analogici a nonio (codice d'ordine: BTA-ELV)
• 1 - tagliere
• fili del ponticello della breadboard
• 1 - Scheda SD o MicroSD e adattatore
• 1 - Scudo per scheda SD Arduino. Il mio è di Seed Studio e anche il mio codice è per questo. Potrebbe essere necessario modificare il codice se lo scudo proviene da un'altra fonte
• 1 - Arduino, ho usato l'Arduino Mega 2560
• Cavo USB per Arduino (per caricare il codice)
• Alimentatore Arduino. Puoi anche utilizzare un caricabatterie per telefono con il cavo USB per fornire alimentazione a 5 V

Passaggio 2: pressione

Per pressurizzare il contenitore, devono essere fatte due cose principali:

1. Il coperchio dovrebbe essere in grado di fissarsi saldamente alla bottiglia
2. È necessario installare una valvola per aggiungere pressione dell'aria

Abbiamo già la valvola. Basta scegliere un punto sulla bottiglia ben al di sopra della linea delle alghe e praticare un foro. Il diametro del foro deve essere uguale al diametro dell'estremità più grande o della vite della valvola (è possibile eseguire prima un foro pilota più piccolo e poi il foro del diametro effettivo). Ciò dovrebbe consentire all'estremità senza valvola di adattarsi all'orzo nella bottiglia. Usando una chiave regolabile, ho stretto la valvola nella plastica. Questo crea scanalature anche nella plastica per la vite. Successivamente, ho semplicemente tolto la valvola, aggiunto del nastro idraulico e l'ho rimessa a posto.

Se la tua bottiglia non ha plastica a pareti spesse:

Usando della carta vetrata, ruvidi la plastica attorno al foro. Quindi, sulla parte più grande della valvola, applicare una generosa quantità di resina epossidica. Può essere epossidico bicomponente o di qualsiasi altro tipo. Assicurati solo che possa resistere all'alta pressione e che sia resistente all'acqua. Quindi, posiziona semplicemente la valvola in posizione e tieni premuto per un po' finché non si attacca in posizione. Non rimuovere l'eccesso intorno ai bordi. Lasciare polimerizzare anche la resina epossidica prima di testare il fotobioreattore.

Per quanto riguarda il coperchio, quello che ho è dotato di un O ring e si fissa saldamente. Uso un massimo di 30 psi di pressione e può trattenerlo. Se hai un tappo a vite, è ancora meglio. Assicurati solo di infilarlo con del nastro da idraulico. Infine, puoi avvolgere dello spago o del nastro adesivo resistente sotto la bottiglia fino al tappo per tenerlo fermo.

Per testarlo, aggiungere lentamente aria attraverso la valvola e ascoltare eventuali perdite d'aria. L'uso di acqua saponata aiuterà a identificare dove fuoriesce l'aria e sarà necessario aggiungere più resina epossidica.

Passaggio 3: Bubbler

Come ho detto nella sezione dei materiali, le dimensioni dei miei tubi si basano sul gorgogliatore che ho acquistato. Se hai utilizzato il collegamento o hai acquistato la stessa marca di gorgogliatori, non devi preoccuparti di altre dimensioni. Tuttavia, se hai una marca diversa di gorgogliatore, ci sono alcuni passaggi che devi seguire:

1. Assicurati che ci sia una presa. Alcuni gorgogliatori avranno un input chiaro e altri lo avranno intorno all'output (come quello che ho io, fai riferimento alle immagini).
2. Misurare il diametro dell'ingresso e questo è il diametro interno del tubo.
3. Assicurati che il tubo di uscita/gorgogliatore possa passare facilmente attraverso il tubo di ingresso se l'aspirazione del tuo gorgogliatore è intorno all'uscita.

Quindi, infilare il tubo più piccolo attraverso quello più grande e quindi collegare un'estremità all'uscita del gorgogliatore. Far scorrere l'estremità più grande sull'input. Usa la resina epossidica per tenerlo in posizione e per sigillare dall'alta pressione. Fai solo attenzione a non mettere alcuna resina epossidica all'interno della porta di aspirazione. Nota a margine, usare la carta vetrata per graffiare leggermente una superficie prima di aggiungere la resina epossidica rende il legame più forte.

Infine, fai un buco nella bottiglia abbastanza grande per il tubo. Nel mio caso, era 1/2 (Immagine 5). Infilare il tubo più piccolo attraverso di esso e nella parte superiore della bottiglia. Ora puoi attaccare un peso (ho usato elastici e una roccia) e rimetterlo nel bottiglia. Quindi metti anche il tubo più grande attraverso la bottiglia e applica la resina epossidica in posizione. Nota che il tubo grande finisce subito dopo essere entrato nella bottiglia. Questo perché è una presa d'aria e non vorrai che l'acqua schizzi dentro esso.

Un vantaggio di avere questo sistema chiuso significa che il vapore acqueo non fuoriesce e la tua stanza non finirà per puzzare di alghe.

Passaggio 4: LED

I LED sono noti per essere efficienti dal punto di vista energetico e molto più freddi (in termini di temperatura) rispetto alle normali lampadine a incandescenza o fluorescenti. Tuttavia, producono ancora un po' di calore e si può facilmente notare se viene acceso mentre è ancora arrotolato. Quando usiamo le strisce in questo progetto, non saranno così raggruppate insieme. Qualsiasi calore extra viene facilmente irradiato o assorbito dalla soluzione acquosa di alghe.

A seconda della specie di alghe, avranno bisogno di più o meno luce e calore. Ad esempio, il tipo di alga bioluminescente di cui ho parlato prima richiede molta più luce. Una regola empirica che ho usato è quella di tenerlo al minimo e aumentandolo lentamente di un livello o due di luminosità man mano che le alghe crescevano.

Ad ogni modo, per impostare il sistema a LED, avvolgi la striscia intorno alla bottiglia alcune volte con ogni avvolgimento che si alza di circa 1 pollice. La mia bottiglia aveva delle creste in cui il LED si adattava comodamente. Ho solo usato un po' di nastro adesivo per tenerlo in posizione. Se stai usando due bottiglie come me, avvolgi solo metà intorno a una bottiglia e metà intorno all'altra.

Ora ti starai chiedendo perché le mie strisce LED non si avvolgono fino alla parte superiore del mio fotobioreattore. L'ho fatto apposta perché avevo bisogno di spazio per l'aria e per il sensore. Anche se la bottiglia ha un volume di 4,2 galloni, ne ho usata solo la metà per far crescere le alghe. Inoltre, se il mio reattore avesse una piccola perdita, la pressione del volume diminuirebbe meno drasticamente poiché il volume dell'aria che fuoriesce è una percentuale inferiore della quantità totale di aria all'interno della bottiglia. C'è una linea sottile su cui dovevo trovarmi dove le alghe avrebbero abbastanza anidride carbonica per crescere, ma allo stesso tempo dovrebbe esserci meno aria a sufficienza in modo che l'anidride carbonica assorbita dalle alghe abbia un impatto sulla composizione complessiva del aria, permettendomi di registrare i dati.

Ad esempio, se respiri in un sacchetto di carta, verrà riempito con un'alta percentuale di anidride carbonica. Ma se si respira semplicemente nell'atmosfera aperta, la composizione complessiva dell'aria sarà sempre la stessa e sarà impossibile rilevare qualsiasi cambiamento.

Passaggio 5: connessioni della scheda prototipi

Qui è dove la configurazione del fotobioreattore è completa se non si desidera aggiungere la raccolta di dati e i sensori di Arduino. Puoi semplicemente saltare al passaggio sulla crescita delle alghe.

Se sei interessato però, dovrai tirare fuori l'elettronica per un test preliminare prima di metterla nella bottiglia. Innanzitutto, collega lo schermo della scheda SD sopra l'arduino. Tutti i pin che useresti normalmente sull'arduino che vengono utilizzati dallo scudo della scheda SD sono ancora disponibili; basta collegare il ponticello al foro direttamente sopra.

Ho allegato un'immagine delle configurazioni dei pin di Arduino a questo passaggio a cui puoi fare riferimento. Sono stati utilizzati fili verdi per collegare 5V ad arduino 5V, arancione per collegare GND a massa Arduino e giallo per collegare SIG1 ad Arduino A2 e A5. Si noti che ci sono molte connessioni extra ai sensori che potrebbero essere state effettuate, ma non sono necessarie per la raccolta dei dati e aiutano solo la libreria Vernier a svolgere determinate funzioni (come l'identificazione del sensore utilizzato)

Ecco una rapida panoramica di cosa fanno i pin della scheda prototipi:

1. SIG2 - Segnale di uscita 10V utilizzato solo da alcuni sensori a nonio. Non ne avremo bisogno.
2. GND - si collega alla massa di arduino
3. Vres - diversi sensori a nonio hanno resistori diversi al loro interno. fornire tensione e leggere l'uscita di corrente da questo pin aiuta a identificare i sensori, ma non ha funzionato per me. Sapevo anche quale sensore stavo usando in anticipo, quindi l'ho codificato nel programma.
4. ID: aiuta anche a identificare i sensori, ma non è necessario qui
5. 5V - fornisce 5 volt di alimentazione al sensore. Collegato ad arduino 5V
6. SIG1 - uscita per i sensori da una scala da 0 a 5 volt. Non spiegherò le equazioni di calibrazione e tutto per convertire l'uscita del sensore in dati effettivi, ma pensa che il sensore di CO2 funzioni in questo modo: più CO2 rileva, più tensione restituisce su SIG2.

Sfortunatamente, la libreria di sensori Vernier funziona solo con un sensore e se dobbiamo usarne due, allora dovremo leggere la tensione grezza emessa dai sensori. Ho fornito il codice come file.ino nel passaggio successivo.

Mentre colleghi i cavi dei ponticelli alla breadboard, tieni presente che sono collegate file di fori. Ecco come colleghiamo gli adattatori della scheda prototipi all'arduino. Inoltre, alcuni pin potrebbero essere utilizzati dal lettore di schede SD, ma mi sono assicurato che non interferissero tra loro. (Di solito è il pin digitale 4)

Passaggio 6: codice e test

Scarica il software arduino sul tuo computer se non lo hai già installato.

Quindi, collegare i sensori agli adattatori e assicurarsi che tutto il cablaggio sia a posto (verificare che i sensori siano sull'impostazione bassa da 0 a 10.000 ppm). Inserisci la scheda SD nello slot e collega l'arduino al computer tramite il cavo USB. Quindi apri il file SDTest.ino che ho fornito in questo passaggio e fai clic sul pulsante di caricamento. Dovrai scaricare la libreria SD come file.zip e aggiungerla.

Dopo che il codice è stato caricato correttamente, fai clic su strumenti e seleziona il monitor seriale. Dovresti vedere le informazioni sulla lettura del sensore stampate sullo schermo. Dopo aver eseguito il codice per un po', puoi scollegare l'arduino ed estrarre la scheda SD.

Ad ogni modo, se inserisci la scheda SD nel tuo laptop, vedrai un file DATALOG. TXT. Aprilo e assicurati che ci siano dati in esso. Ho aggiunto alcune funzioni al test SD che salveranno il file dopo ogni scrittura. Ciò significa che anche se estrai la scheda SD a metà programma, avrà tutti i dati fino a quel momento. Il mio file AlgaeLogger.ino è ancora più complesso con ritardi per farlo funzionare per una settimana. Inoltre, ho aggiunto una funzione che avvierà un nuovo file datalog.txt se ne esiste già uno. Non era necessario che il codice funzionasse, ma volevo solo tutti i dati che Arduino raccoglie su file diversi invece di doverli ordinare in base all'ora mostrata. Posso anche collegare l'arduino prima di iniziare la mia sperimentazione e semplicemente ripristinare il codice facendo clic sul pulsante rosso quando sono pronto per iniziare.

Se il codice di test ha funzionato, puoi scaricare il file AlgaeLogger.ino che ho fornito e caricarlo su arduino. Quando sei pronto per iniziare la raccolta dei dati, accendi arduino, inserisci la scheda SD e fai clic sul pulsante rosso su arduino per riavviare il programma. Il codice effettuerà misurazioni a intervalli di un'ora per 1 settimana. (168 raccolte di dati)

Passaggio 7: installazione dei sensori nel fotobioreattore

Oh sì, come potrei dimenticare?

È necessario installare i sensori nel fotobioreattore prima di provare a raccogliere dati. Ho avuto solo il passaggio per testare i sensori e il codice prima di questo in modo che se uno dei tuoi sensori è difettoso, puoi ottenerne uno diverso subito prima di integrarlo nel fotobioreattore. Dover rimuovere i sensori dopo questo passaggio sarà difficile, ma è possibile. Le istruzioni su come farlo sono nel passaggio Suggerimenti e considerazioni finali.

Ad ogni modo, integrerò i sensori nel coperchio della mia bottiglia poiché è il più lontano dall'acqua e non voglio che si bagni. Inoltre, ho notato che tutto il vapore acqueo si è condensato vicino al fondo e alle pareti sottili della bottiglia, quindi questo posizionamento impedirà al vapore acqueo di danneggiare i sensori.

Per iniziare, fai scorrere il tubo termoretraibile sul sensore, ma assicurati di non coprire tutti i fori. Quindi, restringere il tubo usando una piccola fiamma. Il colore non ha importanza, ma ho usato il rosso per la visibilità.

Quindi fai un foro da 2,5 cm al centro del coperchio e usa la carta vetrata per ruvidare la plastica attorno ad esso. Questo aiuterà la resina epossidica a legarsi bene.

Infine, aggiungi un po' di resina epossidica sul tubo e fai scorrere il sensore in posizione sul coperchio. Aggiungi un po' di resina epossidica all'esterno e all'interno del cappuccio nel punto in cui il cappuccio incontra il termoretraibile e lascialo asciugare. Ora dovrebbe essere ermetico, ma dovremo sottoporlo a un test di pressione per essere al sicuro.

Passaggio 8: test di pressione con sensori

Poiché abbiamo già testato il fotobioreattore in anticipo con la valvola della bici, qui dobbiamo solo preoccuparci del tappo. Come l'ultima volta, aggiungi lentamente pressione e ascolta le perdite. Se ne trovi uno, aggiungi un po' di resina epossidica all'interno del cappuccio e all'esterno.

Usa anche acqua saponata per trovare perdite, se lo desideri, ma non metterne all'interno del sensore.

È estremamente importante che non fuoriesca aria dal fotobioreattore. La lettura del sensore di CO2 è influenzata da una costante direttamente correlata alla pressione. Conoscere la pressione ti consentirà di determinare l'effettiva concentrazione di anidride carbonica per la raccolta e l'analisi dei dati.

Passaggio 9: cultura delle alghe e sostanze nutritive

Per far crescere le alghe, riempi d'acqua il contenitore appena sopra i LED. Dovrebbe essere di circa 2 galloni dare o prendere alcune tazze. Quindi, aggiungi fertilizzante vegetale solubile secondo le istruzioni sulla scatola. In realtà ne ho aggiunto un po' di più per aumentare la crescita delle alghe. Infine, aggiungi la coltura starter di alghe. Inizialmente ho usato 2 cucchiai per l'intero 2 galloni, ma userò 2 tazze durante il mio esperimento per far crescere le alghe più velocemente.

Impostare i LED sull'impostazione più bassa e aumentarla in seguito se l'acqua diventa troppo scura. Accendi il gorgogliatore e lascia riposare il reattore per una settimana circa affinché le alghe crescano. È necessario agitare l'acqua un paio di volte per evitare che le alghe si depositino sul fondo.

Inoltre, la fotosintesi assorbe principalmente la luce rossa e blu, motivo per cui le foglie sono verdi. Per dare alle alghe la luce di cui hanno bisogno senza scaldarle troppo, ho usato la luce viola.

Nelle immagini allegate, stavo solo coltivando i 2 cucchiai originali di antipasto che avevo a circa 40 tazze per il mio vero esperimento. Si può dire che le alghe sono cresciute molto considerando che prima l'acqua era perfettamente limpida.

Passaggio 10: suggerimenti e considerazioni finali

Ho imparato molto durante la costruzione di questo progetto e sono felice di rispondere alle domande nei commenti al meglio delle mie capacità. Nel frattempo, ecco alcuni suggerimenti che ho:

1. Usa nastro biadesivo in schiuma per fissare le cose in posizione. Ha anche ridotto le vibrazioni del gorgogliatore.
2. Usa una presa multipla per proteggere tutte le parti e avere spazio per collegare le cose.
3. Usa una pompa da bicicletta con un manometro e non aggiungere pressione senza riempire la bottiglia d'acqua. Questo per due ragioni. Innanzitutto, la pressione aumenterà più velocemente e, in secondo luogo, il peso dell'acqua impedirà l'inversione del fondo della bottiglia.
4. Agitare le alghe di tanto in tanto per avere una soluzione uniforme.
5. Per rimuovere i sensori: utilizzare una lama affilata per tagliare il tubo dal sensore e strapparne il più possibile. Quindi, estrarre delicatamente il sensore.

Aggiungerò altri suggerimenti man mano che mi verranno in mente.

Infine, vorrei concludere dicendo alcune cose. Lo scopo di questo progetto è vedere se le alghe possono essere coltivate più velocemente per la produzione di biocarburanti. Sebbene sia un fotobioreattore funzionante, non posso garantire che la pressione farà la differenza fino a quando tutte le mie prove non saranno terminate. A quel punto, farò una modifica qui e mostrerò i risultati (cercalo a metà marzo).

Se hai ritenuto che questo istruibile sia potenzialmente utile e la documentazione è buona, lasciami un mi piace o un commento. Ho anche partecipato ai concorsi LED, Arduino ed Epilog quindi votami se me lo merito.

Fino ad allora, buon bricolage a tutti

MODIFICARE:

Il mio esperimento è stato un successo e sono riuscito a partecipare anche a una fiera della scienza statale! Dopo aver confrontato i grafici dei sensori di anidride carbonica, ho eseguito anche un test ANOVA (Analysis of Variance). Fondamentalmente ciò che fa questo test è che determina la probabilità che i risultati forniti si verifichino naturalmente. Più il valore di probabilità è vicino a 0, meno è probabile che venga visualizzato il risultato dato, il che significa che qualunque variabile indipendente sia stata modificata ha effettivamente avuto un effetto sui risultati. Per me, il valore di probabilità (noto anche come valore p) era molto basso, da qualche parte intorno a 10 aumentato a -23… fondamentalmente 0. Ciò significava che l'aumento della pressione nel reattore consentiva alle alghe di crescere meglio e assorbire più CO2 come avevo previsto.

Nel mio test ho avuto un gruppo di controllo senza pressione aggiunta, 650 cm cubi di aria, 1300 cm cubi di aria e 1950 cm cubi di aria. I sensori hanno smesso di funzionare correttamente sulla scia di pressione più alta, quindi l'ho escluso come valore anomalo. Anche così, il valore di P non è cambiato molto ed è stato comunque facilmente arrotondato a 0. In esperimenti futuri, proverei a trovare un modo affidabile per misurare l'assorbimento di CO2 senza sensori costosi, e magari aggiornare il reattore in modo che possa gestire in sicurezza più alti pressioni.

Secondo classificato al LED Contest 2017