Photobioréacteur d'algues sous pression : 10 étapes (avec photos)

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2025-01-13 06:57

Avant de plonger dans cette instructable, je voudrais expliquer un peu plus sur ce qu'est ce projet et pourquoi j'ai choisi de le faire. Même s'il est un peu long, je vous encourage à le lire, car une grande partie de ce que je fais n'aura aucun sens sans cette information.

Le nom complet de ce projet serait un photobioréacteur d'algues sous pression avec une collecte de données autonome, mais ce serait un peu long comme titre. La définition d'un photobioréacteur est:

"Un bioréacteur qui utilise une source lumineuse pour cultiver des micro-organismes phototrophes. Ces organismes utilisent la photosynthèse pour générer de la biomasse à partir de la lumière et du dioxyde de carbone et comprennent des plantes, des mousses, des macroalgues, des microalgues, des cyanobactéries et des bactéries violettes"

Ma configuration de réacteur est utilisée pour la culture d'algues d'eau douce, mais elle peut être utilisée pour d'autres organismes.

Avec notre crise énergétique et les problèmes de changement climatique, de nombreuses sources d'énergie alternatives, telles que l'énergie solaire, sont à l'étude. Cependant, je pense que notre transition de la dépendance aux combustibles fossiles vers des sources d'énergie plus respectueuses de l'environnement sera progressive, car nous ne pouvons pas complètement refonder l'économie rapidement. Les biocarburants peuvent servir de tremplin, car de nombreuses voitures fonctionnant aux carburants fossiles peuvent facilement être converties pour fonctionner aux biocarburants. Quels sont les biocarburants que vous demandez?

Les biocarburants sont des carburants produits par des processus biologiques tels que la photosynthèse ou la digestion anaérobie, plutôt que par les processus géologiques qui créent les carburants fossiles. Ils peuvent être fabriqués par différents processus (que je ne couvrirai pas en détail ici). Deux méthodes courantes sont la transestérification et l'ultrasonication.

Actuellement, les plantes sont la principale source de biocarburants. C'est important car pour créer les huiles nécessaires aux biocarburants, ces plantes doivent passer par la photosynthèse pour stocker l'énergie solaire sous forme d'énergie chimique. Cela signifie que lorsque nous brûlons des biocarburants, les émissions émises s'annulent avec le dioxyde de carbone que les plantes avaient absorbé. Ceci est connu comme étant neutre en carbone.

Avec la technologie actuelle, les plants de maïs peuvent donner 18 gallons de biocarburant par acre. Le soja donne 48 gallons et les tournesols 102. Il existe d'autres plantes, mais aucune ne se compare aux algues qui peuvent donner 5 000 à 15 000 gallons par acre (la variation est due aux espèces d'algues). Les algues peuvent être cultivées dans des étangs ouverts appelés raceways ou dans des photobioréacteurs.

Donc, si les biocarburants sont si géniaux et peuvent être utilisés dans les voitures qui utilisent des carburants fossiles, pourquoi ne le faisons-nous pas davantage ? Coût. Même avec des rendements élevés en huile d'algues, le coût de production des biocarburants est beaucoup plus élevé que celui des combustibles fossiles. J'ai créé ce système de réacteur pour voir si je pouvais améliorer l'efficacité d'un photobioréacteur, et s'il fonctionne, mon idée pourra être utilisée dans des applications commerciales.

Voici ma conception:

En ajoutant de la pression à un photobioréacteur, je peux augmenter la solubilité du dioxyde de carbone comme décrit par la loi d'Henry, qui stipule qu'à température constante, la quantité d'un gaz donné qui se dissout dans un type et un volume donnés de liquide est directement proportionnelle à la pression partielle de ce gaz en équilibre avec ce liquide. La pression partielle est la pression exercée par un composé donné. Par exemple, la pression partielle de l'azote gazeux au niveau de la mer est de 0,78 atm puisque c'est le pourcentage d'azote qu'il y a dans l'air.

Cela signifie qu'en augmentant la concentration de dioxyde de carbone ou en augmentant la pression de l'air, j'augmenterai la quantité de CO2 dissous dans le bioréacteur. Dans cette configuration, je ne ferai que changer la pression. J'espère que cela permettra aux algues de subir davantage de photosynthèse et de croître plus rapidement.

AVIS DE NON-RESPONSABILITÉ: Il s'agit d'une expérience que je mène actuellement et, au moment d'écrire ces lignes, je ne sais pas si cela affectera la production d'algues. Dans le pire des cas, ce sera de toute façon un photobioréacteur fonctionnel. Dans le cadre de mon expérience, je dois surveiller la croissance des algues. J'utiliserai des capteurs de CO2 pour cela avec un Arduino et une carte SD pour collecter et enregistrer les données à analyser. Cette partie de collecte de données est facultative si vous souhaitez simplement créer un photobioréacteur, mais je donnerai des instructions et du code Arduino pour ceux qui souhaitent l'utiliser.

Étape 1: Matériaux

Étant donné que la partie collecte de données est facultative, je diviserai la liste des matériaux en deux sections. De plus, ma configuration crée deux photobioréacteurs. Si vous ne voulez qu'un seul réacteur, utilisez simplement la moitié des matériaux pour tout ce qui est supérieur à 2 (cette liste indiquera le nombre ou les matériaux suivis des dimensions, le cas échéant). J'ai également ajouté des liens vers certains matériaux que vous pouvez utiliser, mais je vous encourage à faire des recherches préalables sur les prix avant d'acheter car ils peuvent changer.

Photobioréacteur:

• 2 - Bouteille d'eau de 4,2 gallons. (Utilisé pour distribuer de l'eau. Assurez-vous que la bouteille est symétrique et n'a pas de poignée intégrée. Elle doit également être refermable.
• 1 - Bande LED RGB (15 à 20 pieds, soit la moitié pour un réacteur. N'a pas besoin d'être adressable individuellement, mais assurez-vous qu'elle est livrée avec son propre contrôleur et son alimentation)
• 2 - barboteurs d'aquarium d'une capacité de 5 gallons + environ 2 pieds de tube (généralement fournis avec le barboteur)
• 2 - poids pour la tubulure des barboteurs. J'ai juste utilisé 2 petites pierres et des élastiques.
• Tube en plastique de 2 pieds - 3/8" de diamètre intérieur
• 2 - vannes de vélo 1/8 "NPT (lien Amazon pour vannes)
• 1 tube - 2 parties époxy
• Culture de démarrage d'algues
• Engrais pour plantes soluble dans l'eau (j'ai utilisé la marque MiracleGro de Home Depot)

Informations importantes:

En fonction de la concentration de la culture de démarrage, vous aurez besoin de plus ou moins de capacité par gallon du réacteur. Dans mon expérience, j'ai effectué 12 pistes de 2,5 gallons chacune, mais je n'ai commencé qu'avec 2 cuillères à soupe. Je devais juste faire pousser les algues dans un réservoir séparé jusqu'à ce que j'en ai assez. De plus, les espèces n'ont pas d'importance, mais j'ai utilisé des Haematococcus car ils se dissolvent mieux dans l'eau que les algues filamenteuses. Voici un lien pour les algues. Comme expérience amusante, je pourrais acheter des algues bioluminescentes un jour. Je l'ai vu se produire naturellement à Porto Rico et ils avaient l'air vraiment cool.

De plus, c'est probablement ma 4ème itération de conception et j'ai essayé de rendre le coût aussi bas que possible. C'est l'une des raisons pour lesquelles au lieu de pressuriser avec un compresseur réel, j'utiliserai de petits barboteurs d'aquarium. Cependant, ils ont moins de force et peuvent déplacer l'air à une pression d'environ 6 psi plus sa pression d'admission.

J'ai résolu ce problème en achetant des barboteurs d'air avec une prise à laquelle je peux connecter des tubes. C'est de là que j'ai obtenu mes mesures de tube de 3/8 . L'entrée du barboteur est connectée au tube, puis l'autre extrémité est connectée au réacteur. Cela recycle l'air afin que je puisse également mesurer la teneur en dioxyde de carbone à l'aide de mes capteurs. Les applications commerciales auront probablement juste une alimentation en air stable à utiliser et à jeter à la place. Voici un lien pour les barboteurs. Ils font partie d'un filtre d'aquarium dont vous n'avez pas besoin. Je ne les ai utilisés que parce que j'en utilisais un pour mes poissons de compagnie. Vous pouvez probablement trouver juste le barboteur sans le filtre en ligne aussi.

Collecte de données:

• 2 - Capteurs Vernier CO2 (ils sont compatibles avec Arduino, mais aussi chers. J'ai emprunté le mien à mon école)
• Gaine thermorétractable - au moins 1 pouce de diamètre pour s'adapter aux capteurs
• 2 - Adaptateurs protoboard analogiques Vernier (code de commande: BTA-ELV)
• 1 - planche à pain
• fils de cavalier de planche à pain
• 1 - Carte SD ou MicroSD et adaptateur
• 1 - Bouclier de carte SD Arduino. Le mien est de Seed Studio et mon code est pour lui aussi. Vous devrez peut-être ajuster le code si votre bouclier provient d'une autre source
• 1 - Arduino, j'ai utilisé l'Arduino Mega 2560
• Câble USB pour l'Arduino (pour télécharger le code)
• Alimentation Arduino. Vous pouvez également utiliser une brique de chargeur de téléphone avec le câble USB pour fournir une alimentation 5V

Étape 2: Pression

Afin de pressuriser le conteneur, deux choses principales doivent être faites:

1. Le couvercle doit pouvoir se fixer solidement sur la bouteille
2. Une vanne doit être installée pour ajouter de la pression d'air

Nous avons déjà la vanne. Choisissez simplement un endroit sur la bouteille bien au-dessus de la ligne des algues et percez un trou dedans. Le diamètre du trou doit être égal au diamètre de l'extrémité la plus grande ou à vis de la vanne (vous pouvez d'abord faire un trou pilote plus petit, puis le trou de diamètre réel). Cela devrait permettre à l'extrémité sans valve de passer l'orge dans la bouteille. À l'aide d'une clé à molette, j'ai serré la valve dans le plastique. Cela crée également des rainures dans le plastique pour la vis. Ensuite, j'ai juste retiré la valve, ajouté du ruban de plombier et l'ai remise en place.

Si votre bouteille n'a pas de plastique à paroi épaisse:

À l'aide d'un papier de verre, rugueux le plastique autour du trou. Ensuite, sur la plus grande partie de la valve, appliquez une quantité généreuse d'époxy. Il peut s'agir d'époxy en deux parties ou de tout autre type. Assurez-vous simplement qu'il peut résister à une pression élevée et qu'il est résistant à l'eau. Ensuite, placez simplement la valve en place et maintenez-la un peu jusqu'à ce qu'elle colle en place. N'essuyez pas l'excédent sur les bords. Attendez également que l'époxy durcisse avant de tester le photobioréacteur.

Quant au couvercle, celui que j'ai est livré avec un joint torique et se fixe bien. J'utilise une pression maximale de 30 psi et cela peut la retenir. Si vous avez un bouchon à vis, c'est encore mieux. Assurez-vous simplement de l'enfiler avec du ruban de plombier. Enfin, vous pouvez enrouler de la ficelle ou du ruban adhésif en toile résistant sous la bouteille jusqu'au bouchon pour le maintenir fermement.

Pour le tester, ajoutez lentement de l'air à travers la valve et écoutez les fuites d'air. L'utilisation d'eau savonneuse aidera à identifier où l'air s'échappe et plus d'époxyde doit être ajouté.

Étape 3: Barboteur

Comme je l'avais mentionné dans la section des matériaux, les dimensions de mon tube sont basées sur le barboteur que j'ai acheté. Si vous avez utilisé le lien ou acheté la même marque de bubbler, vous n'avez pas à vous soucier des autres dimensions. Cependant, si vous avez une marque différente de bubbler, vous devez suivre quelques étapes:

1. Assurez-vous qu'il y a une prise. Certains barboteurs auront une entrée claire, et d'autres l'auront autour de la sortie (comme celui que j'ai, reportez-vous aux images).
2. Mesurez le diamètre de l'entrée et c'est le diamètre intérieur du tube.
3. Assurez-vous que le tube de sortie / barboteur peut passer facilement dans votre tube d'entrée si l'admission de votre barboteur se situe autour de la sortie.

Ensuite, enfilez le plus petit tube dans le plus grand, puis attachez une extrémité à la sortie du barboteur. Faites glisser l'extrémité la plus large sur l'entrée. Utilisez de l'époxy pour le maintenir en place et pour le sceller contre les hautes pressions. Faites juste attention à ne pas mettre d'époxy à l'intérieur du port d'admission. Remarque latérale, l'utilisation de papier de verre pour gratter légèrement une surface avant d'ajouter de l'époxy renforce la liaison.

Enfin, faites un trou dans la bouteille assez grand pour le tube. Dans mon cas, c'était 1/2 (Photo 5). Enfilez le plus petit tube à travers celui-ci et en haut de la bouteille. Vous pouvez maintenant attacher un poids (j'ai utilisé des élastiques et une pierre) et le remettre dans le bouteille. Ensuite, placez le plus gros tube dans la bouteille et fixez-le à l'époxy. Notez que le gros tube se termine juste après son entrée dans la bouteille. C'est parce qu'il s'agit d'une prise d'air et vous ne voudriez pas que de l'eau éclabousse dans ce.

L'avantage d'avoir ce système fermé signifie que la vapeur d'eau ne s'échappera pas et que votre pièce ne finira pas par sentir les algues.

Étape 4: LED

Les LED sont connues pour être écoénergétiques et beaucoup plus froides (en termes de température) que les ampoules à incandescence ou fluorescentes normales. Cependant, ils produisent toujours de la chaleur et on peut facilement le remarquer s'il est allumé alors qu'il est encore enroulé. Lorsque nous utilisons les bandes dans ce projet, elles ne seront pas si regroupées. Toute chaleur supplémentaire est facilement rayonnée ou absorbée par la solution d'eau d'algues.

Selon les espèces d'algues, elles auront besoin de plus ou moins de lumière et de chaleur. Par exemple, le type d'algue bioluminescent que j'ai mentionné plus tôt nécessite beaucoup plus de lumière. Une règle de base que j'ai utilisée est de le garder sur le réglage le plus bas et de l'augmenter lentement d'un niveau ou deux de luminosité à mesure que les algues se développent.

Quoi qu'il en soit, pour configurer le système LED, enroulez simplement la bande autour de la bouteille à quelques reprises, chaque enroulement s'élevant sur environ 1 pouce. Ma bouteille avait des arêtes dans lesquelles la LED s'insère facilement. J'ai juste utilisé un peu de ruban adhésif pour la maintenir en place. Si vous utilisez deux bouteilles comme moi, enroulez simplement la moitié autour d'une bouteille et la moitié autour de l'autre.

Maintenant, vous vous demandez peut-être pourquoi mes bandes LED ne s'enroulent pas jusqu'au sommet de mon photobioréacteur. Je l'ai fait exprès car j'avais besoin d'espace pour l'air et pour le capteur. Même si la bouteille a un volume de 4,2 gallons, je n'en ai utilisé que la moitié pour faire pousser les algues. De plus, si mon réacteur avait une petite fuite, la pression volumique chuterait moins drastiquement puisque le volume d'air s'échappant représente un pourcentage plus faible de la quantité totale d'air à l'intérieur de la bouteille. Il y a une ligne fine sur laquelle je devais être là où les algues auraient suffisamment de dioxyde de carbone pour se développer, mais en même temps, il devrait y avoir moins d'air pour que le dioxyde de carbone absorbé par les algues ait un impact sur la composition globale de la air, me permettant d'enregistrer les données.

Par exemple, si vous respirez dans un sac en papier, il sera rempli d'un pourcentage élevé de dioxyde de carbone. Mais si vous respirez simplement à l'air libre, la composition globale de l'air sera toujours à peu près la même et impossible de détecter un changement.

Étape 5: Connexions Protoboard

C'est là que la configuration de votre photobioréacteur est terminée si vous ne souhaitez pas ajouter la collecte de données et les capteurs arduino. Vous pouvez simplement passer à l'étape de la culture des algues.

Si toutefois cela vous intéresse, il vous faudra sortir l'électronique pour un test préalable avant de la mettre en bouteille. Tout d'abord, connectez le blindage de la carte SD au-dessus de l'arduino. Toutes les broches que vous utiliseriez normalement sur l'arduino et qui sont utilisées par le bouclier de la carte SD sont toujours disponibles; connectez simplement le fil de liaison au trou directement au-dessus.

J'ai joint à cette étape des images des configurations de broches arduino auxquelles vous pouvez vous référer. Des fils verts ont été utilisés pour connecter le 5V à arduino 5V, orange pour connecter GND à la terre Arduino et jaune pour connecter SIG1 à Arduino A2 et A5. Notez qu'il existe de nombreuses connexions supplémentaires aux capteurs qui auraient pu être établies, mais elles ne sont pas nécessaires pour la collecte de données et aident uniquement la bibliothèque Vernier à exécuter certaines fonctions (telles que l'identification du capteur utilisé)

Voici un bref aperçu de ce que font les broches du protoboard:

1. SIG2 - Signal de sortie 10V utilisé uniquement par quelques capteurs de vernier. Nous n'en aurons pas besoin.
2. GND - se connecte à la terre arduino
3. Vres - différents capteurs de vernier contiennent des résistances différentes. fournir une tension et lire le courant de sortie de cette broche aide à identifier les capteurs, mais cela n'a pas fonctionné pour moi. Je savais aussi quel capteur j'utilisais à l'avance, alors je l'ai codé en dur dans le programme.
4. ID - aide également à identifier les capteurs, mais pas nécessaire ici
5. 5V - donne une alimentation de 5 volts au capteur. Connecté à l'arduino 5V
6. SIG1 - sortie pour les capteurs d'une échelle de 0 à 5 volts. Je n'expliquerai pas les équations d'étalonnage et tout pour convertir la sortie du capteur en données réelles, mais pensez au capteur de CO2 comme fonctionnant comme ceci: plus il détecte de CO2, plus il renvoie de tension sur SIG2.

Malheureusement, la bibliothèque de capteurs Vernier ne fonctionne qu'avec un seul capteur et si nous devons en utiliser deux, nous devrons alors lire la tension brute émise par les capteurs. J'ai fourni le code sous forme de fichier.ino à l'étape suivante.

Lorsque vous attachez des fils de liaison à la planche à pain, gardez à l'esprit que des rangées de trous sont connectées. C'est ainsi que nous connectons les adaptateurs protoboard à l'arduino. De plus, certaines broches peuvent être utilisées par le lecteur de carte SD, mais je me suis assuré qu'elles n'interfèrent pas les unes avec les autres. (C'est généralement la broche numérique 4)

Étape 6: Coder et tester

Téléchargez le logiciel arduino sur votre ordinateur si vous ne l'avez pas déjà installé.

Ensuite, connectez les capteurs aux adaptateurs et assurez-vous que tout le câblage est correct (Vérifiez que les capteurs sont sur le réglage bas de 0 à 10 000 ppm). Insérez la carte SD dans la fente et connectez l'arduino à votre ordinateur via le câble USB. Ensuite, ouvrez le fichier SDTest.ino que j'ai fourni à cette étape et cliquez sur le bouton de téléchargement. Vous devrez télécharger la bibliothèque SD sous forme de fichier.zip et l'ajouter également.

Une fois le code téléchargé avec succès, cliquez sur Outils et sélectionnez le moniteur série. Vous devriez voir des informations sur la lecture du capteur en cours d'impression à l'écran. Après avoir exécuté le code pendant un certain temps, vous pouvez débrancher l'arduino et retirer la carte SD.

Quoi qu'il en soit, si vous insérez la carte SD dans votre ordinateur portable, vous verrez un fichier DATALOG. TXT. Ouvrez-le et assurez-vous qu'il contient des données. J'ai ajouté quelques fonctions au test SD qui enregistreront le fichier après chaque écriture. Cela signifie que même si vous retirez la carte SD au milieu du programme, elle aura toutes les données jusqu'à ce point. Mon fichier AlgaeLogger.ino est encore plus complexe avec des délais pour le faire fonctionner pendant une semaine. En plus de cela, j'ai ajouté une fonction qui démarrera un nouveau fichier datalog.txt s'il en existe déjà un. Ce n'était pas nécessaire pour que le code fonctionne, mais je voulais juste toutes les données que l'Arduino collecte sur différents fichiers au lieu d'avoir à les trier à l'heure indiquée. Je peux également brancher l'arduino avant de commencer mon expérimentation et simplement réinitialiser le code en cliquant sur le bouton rouge lorsque je suis prêt à commencer.

Si le code de test a fonctionné, vous pouvez télécharger le fichier AlgaeLogger.ino que j'ai fourni et le télécharger sur l'arduino. Lorsque vous êtes prêt à commencer votre collecte de données, allumez l'arduino, insérez la carte SD et cliquez sur le bouton rouge de l'arduino pour redémarrer le programme. Le code prendra des mesures à des intervalles d'une heure pendant 1 semaine. (168 collectes de données)

Étape 7: Installation des capteurs dans le photobioréacteur

Oh oui, comment pourrais-je oublier?

Vous devez installer les capteurs dans le photobioréacteur avant d'essayer de collecter des données. Je n'ai eu que l'étape de tester les capteurs et le code avant celui-ci afin que si l'un de vos capteurs est défaillant, alors vous puissiez en obtenir un autre tout de suite avant de l'intégrer dans le photobioréacteur. Devoir retirer les capteurs après cette étape sera difficile, mais c'est possible. Les instructions sur la façon de procéder se trouvent à l'étape Conseils et réflexions finales.

Quoi qu'il en soit, je vais intégrer les capteurs dans le couvercle de ma bouteille car c'est le plus éloigné de l'eau et je ne veux pas qu'il soit mouillé. De plus, j'ai remarqué que toute la vapeur d'eau se condensait près du fond et des parois minces de la bouteille, de sorte que ce placement empêchera la vapeur d'eau d'endommager les capteurs.

Pour commencer, faites glisser le tube thermorétractable sur le capteur, mais assurez-vous de ne pas couvrir tous les trous. Ensuite, rétrécissez le tube à l'aide d'une petite flamme. La couleur n'a pas d'importance mais j'ai utilisé du rouge pour la visibilité.

Ensuite, percez un trou de 1 au centre du couvercle et utilisez du papier de verre pour frotter le plastique autour de celui-ci. Cela aidera l'époxy à bien adhérer.

Enfin, ajoutez un peu d'époxy sur le tube et faites glisser le capteur en place sur le couvercle. Ajoutez un peu plus d'époxy à l'extérieur et à l'intérieur du capuchon à l'endroit où le capuchon rencontre le thermorétractable et laissez-le sécher. Il devrait maintenant être étanche à l'air, mais nous devrons le tester sous pression pour qu'il soit sûr.

Étape 8: Test de pression avec des capteurs

Comme nous avons déjà testé au préalable le photobioréacteur avec la valve du vélo, nous n'avons ici qu'à nous occuper du bouchon. Comme la dernière fois, ajoutez lentement de la pression et écoutez les fuites. Si vous en trouvez un, ajoutez de l'époxy à l'intérieur du capuchon et à l'extérieur.

Utilisez également de l'eau savonneuse pour détecter les fuites si vous le souhaitez, mais n'en mettez pas à l'intérieur du capteur.

Il est extrêmement important qu'aucun air ne s'échappe du photobioréacteur. La lecture du capteur de CO2 est affectée par une constante directement liée à la pression. Connaître la pression vous permettra de déterminer la concentration réelle de dioxyde de carbone pour la collecte et l'analyse des données.

Étape 9: Culture d'algues et nutriments

Pour faire pousser les algues, remplissez le récipient juste au-dessus des LED avec de l'eau. Il devrait être d'environ 2 gallons plus ou moins quelques tasses. Ensuite, ajoutez un engrais végétal soluble selon les instructions sur la boîte. J'en ai ajouté un peu plus en fait pour augmenter la croissance des algues. Enfin, ajoutez la culture de démarrage d'algues. J'ai initialement utilisé 2 cuillères à soupe pour les 2 gallons entiers, mais j'utiliserai 2 tasses au cours de mon expérience pour faire pousser les algues plus rapidement.

Réglez les LED sur le réglage le plus bas et augmentez-le plus tard si l'eau devient trop sombre. Allumez le barboteur et laissez le réacteur reposer pendant environ une semaine pour que les algues se développent. Vous devez souvent faire tourner l'eau plusieurs fois pour empêcher les algues de se déposer au fond.

De plus, la photosynthèse absorbe principalement la lumière rouge et bleue, c'est pourquoi les feuilles sont vertes. Pour donner aux algues la lumière dont elles ont besoin sans trop les chauffer, j'ai utilisé de la lumière violette.

Dans les images ci-jointes, je ne faisais que pousser les 2 cuillères à soupe de démarreur d'origine que j'avais à environ 40 tasses pour mon expérience réelle. Vous pouvez dire que les algues ont beaucoup poussé étant donné que l'eau était parfaitement claire auparavant.

Étape 10: Conseils et réflexions finales

J'ai beaucoup appris en construisant ce projet et je suis heureux de répondre aux questions dans les commentaires au mieux de mes capacités. En attendant, voici quelques conseils que j'ai:

1. Utilisez du ruban adhésif double face pour fixer les choses en place. Il a également réduit les vibrations du barboteur.
2. Utilisez une multiprise pour protéger toutes les pièces et avoir de l'espace pour brancher des choses.
3. Utilisez une pompe à vélo avec un manomètre et n'ajoutez pas de pression sans remplir la bouteille d'eau. C'est pour deux raisons. Premièrement, la pression augmentera plus rapidement, et deuxièmement, le poids de l'eau empêchera le fond de la bouteille de s'inverser.
4. Agitez les algues de temps en temps pour avoir une solution uniforme.
5. Pour retirer les capteurs: utilisez une lame tranchante pour couper le tube du capteur et arrachez autant que possible. Ensuite, retirez doucement le capteur.

J'ajouterai d'autres conseils au fur et à mesure qu'ils me viennent à l'esprit.

Enfin, je voudrais terminer en disant quelques choses. Le but de ce projet est de voir si les algues peuvent être cultivées plus rapidement pour la production de biocarburants. Bien qu'il s'agisse d'un photobioréacteur fonctionnel, je ne peux pas garantir que la pression fera une différence tant que tous mes essais ne seront pas terminés. À ce moment-là, je ferai une modification ici et montrerai les résultats (recherchez-le à la mi-mars).

Si vous pensez que cette instructable est potentiellement utile et que la documentation est bonne, laissez-moi un like ou un commentaire. J'ai également participé aux concours LED, Arduino et Epilog, alors votez pour moi si je le mérite.

D'ici là, bon bricolage à tous

ÉDITER:

Mon expérience a été un succès et j'ai pu me rendre à une expo-sciences d'État avec elle aussi ! Après avoir comparé les graphiques des capteurs de dioxyde de carbone, j'ai également effectué un test ANOVA (Analyse de Variance). Fondamentalement, ce test permet de déterminer la probabilité que les résultats donnés se produisent naturellement. Plus la valeur de probabilité est proche de 0, moins il est probable de voir le résultat donné, ce qui signifie que toute variable indépendante modifiée a réellement eu un effet sur les résultats. Pour moi, la valeur de probabilité (alias p-value) était très faible, quelque part autour de 10 augmentée à -23…. essentiellement 0. Cela signifiait que l'augmentation de la pression dans le réacteur permettait aux algues de mieux se développer et d'absorber plus de CO2 comme je l'avais prédit.

Dans mon test, j'avais un groupe témoin sans pression ajoutée, 650 cm cubes d'air, 1300 cm cubes d'air et 1950 cm cubes d'air ajoutés. Les capteurs ont cessé de fonctionner correctement sur la piste de pression la plus élevée, je l'ai donc exclu comme valeur aberrante. Même ainsi, la valeur P n'a pas beaucoup changé et reste facilement arrondie à 0. Dans les expériences futures, j'essaierais de trouver un moyen fiable de mesurer l'absorption de CO2 sans capteurs coûteux, et peut-être de mettre à niveau le réacteur afin qu'il puisse gérer en toute sécurité des niveaux plus élevés. pressions.

Finaliste du concours LED 2017