Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web

Překlady této stránky?:

cs:designs:hydroponics

Hydroponický systém

Jde o systém určený pro pěstování rostlin v umělých podmínkách. Ideou celého zařízení je návrh systému, který na rozdíl od současných řešení bude snadno replikovatelný v globálním měřítku. Proto je důležité aby měl tyto parametry:

  • Použití globálně dostupných materiálů a komponent (globálně normalizované díly, 3D tisknuté komponenty)
  • Vysoká spolehlivost a nenáročnost na obsluhu
  • Minimální spotřeba energií, případně energetická nezávislost
  • Možnost instalace do různého prostředí (balkony, zelené střechy, poušť a podobně.)
  • Modularita umožňující škálovatelnost

Prvním modelovým nasazením takového systému je instalace na balkonech městských bytů a nebo střechách domů ve městech. Tato umístění umožní snížit teplotu ve městech, díky absorpci slunečního záření a uložení energie v podobě chemického potenciálu. Právě snížení teploty by mělo být klíčovým benefitem celého systému. Neboť technologicky dosažitelná řešení hydroponických systémů jsou ekonomicky udržitelná jenom ve velkých instalacích, na což doplácí řada technologických firem, která se snaží o využití biotechnologií.

Samotná konstrukce pak má dvě varianty lišící se hlavní aplikací. Každá z těchto konstrukcí však obsahuje jednotku přípravy živného roztoku a bloky pro samotný růst rostlin.

Zdroje, které systém potřebuje pro svojí činnost jsou živiny, voda a elektrická energie. Jako zdroj vody existují metody jejího získání kondenzací vzdušné vlhkosti.

Řízené parametry živného roztoku

  • PH
  • Osmolarita
  • Teplota

Hodnotu PH lze řídit přidáváním roztoků PH- a PH+ pomocí peristaltické pumpy. Měření může být provedeno existující konstrukcí PHmetru.

Pěstování řas

Pěstováním vhodného typu řas je možné získat kvalitní palivo, které je možné skladovat a dále využívat pro vytápění v zimních měsících nebo výrobu elektrické energie.

Fotobioreaktory pro pěstování řas mají celou řadu různých konstrukcí od otevřených ploch po ploché panely s mendry.

Bioreaktor pro tento případ by zřejmě měl být tvořený skleněnými trubicemi. Pro zvolenou aplikaci je zřejmě vhodné použít skleněné trubice, neboť vyžadují v porovnání s jinými materiály méně náročnou údržbu. Bubble column reactor Výhodou také je, že bublinky vzduchu bublají ze spodní části s vyšším tlakem do nižšího tlaku. Tím dochází k rovnoměrnějšímu rozložení hustoty rozpouštěných plynů.

Doplinit náčrtek bioreaktoru

Specifika

  • Je nutné kontrolovat koncentraci řas a stabilizovat jí na optimální úrovni odvedením části populace do sedimentační nádrže
  • Do živného roztoku musí být přiváděno CO2 probubláváním ze vzduchu.
  • Je zřejmě potřeba řídit salinitu roztoku|.

Protože je rozpouštění CO2 ve vodě energeticky náročný proces, který nelze dnešní technologií realizovat efektivněji, než probubláváním vzduchu skrz kapalinu. Tak je potřeba zvolit alespoň komponenty s vysokou účinností. Pumpa která by tyto požadavky mohla splňovat je například ALITA AL 80. Dále musí být proud vzduchu rozmělněn na co nejmenší bublinky, které budou probublávat pomalu skrz kapalinu a tím jednak řasy míchat a zároveň se rozpouštět ve vodě. Za tímto účelem existují membránové difusery s vysokým počtem velmi malých dírek, výhodou tohoto řešení je, že flexibilní membrána má menší tendenci k zanesení, než pevné diffusery.

Ze sedimentovaných řas může být uvolněn olej ultrazvukovou sterilizací.

Pěstování potravinových rostlin

Pro případ pěstování rostlin určených pro potravinové účely je vhodné, aby živné roztoky byly uchovávány v racku, neboť každý druh rostliny jsou optimální mírně odlišné parametry roztoku.

cs/designs/hydroponics.txt · Poslední úprava: 2020/03/28 23:19 autor: kaklik