Как сделать замкнутую биосистему

13.01.202312.02.2023 admin 0 Comments

Замкнутая экосистема по-русски

Недавно наткнулся в интернете на интересную статью, с точки зрения садоводства, об англичанине, который 53 года назад посадил в банку традесканцию.Он закупорил бутылку и, после полива 40 лет назад, больше не открывал её. Идеи пришла ему из любопытства. И по сей день растение живет, растет и поглощает кислород. Традесканция образовала экосистему: при фотосинтезе образуется кислород, происходит увлажнение воздуха внутри сосуда и выпадает влага, опавшие листья перегнивают, выделяя CO₂. Но для фотосинтеза нужен еще и свет, поэтому бутылку нужно постоянно пододвигать к окну и разворачивать, чтобы листья росли равномерно. Я добавил немного электроники для комнатного растения, и вот, что из этого получилось.

Этап Первый

Как уже говорилось, в процессе фотосинтеза самое важное это свет. Но не любой!

Для растений наиболее важным является сине-зеленый и желто-красный. Длины волн соответственно от 440 до 550 нм и от 600 до 650 нм. Я пошел в магазин и купил 4 красных, 2 синих и 2 зеленых светодиода (прочитав статью на «Радиокоте»). Далее, расположил их под крышкой банки, закрепив на картонке, и соединил параллельно (на 2 красных 1 синий и 1 зеленый).
Т. к. светодиоды разных цветов свечения имеют разное напряжение питания, поставил резисторы. В крышке сделал отверстие для проводов и укрепил картонку со светодиодами под крышкой, предварительно просунув провода в дырку. Для большей изоляции от внешнего мира дырку можно заклеить.
Ревизия модуля освещения от 01.07.13.
Модуль специально был покрыт толстым слоем Цапонлака для предотвращения коррозии выводов элементов и меди на плате.

Этап Второй

Основное, т. е. подсветку, я уже сделал, поэтому перехожу к полезным дополнениям.
1. Чтобы свет горел только тогда, когда растение находится в тени, нужно добавить фотоэлемент.
Схема подключения:

Чтобы сделать горшок совсем умным, подключим к нему Arduino. Analog InPut на схеме — любой аналоговый вход у Arduino. На ШИМ (или PWM) выход повесим светодиоды, яркость свечения которых будет изменяться в зависимости от освещенности фоторезистора. Но для начала выясним, какие значения будет выдавать делитель напряжения.

Также, обратите внимание на то, что максимальный ток через цифровые Входы/Выходы Ардуины не должен превышать 40мА.

P.S. Смотрелось бы намного лучше, если бы провода не торчали. Сама конструкция будет технологичнее, если на дно банки положить катушку и питать подсветку без проводов (по примеру беспроводной зарядки у телефонов).

На фото ниже представлена первая экспериментальная банка. Растение в нее было посажено 01.06.13.

Впоследствии, от этой банки решено было отказаться, т.к. растению в ней не хватало места для роста (также, стальная крышка, с большой долей вероятности, за 40 лет использования, заржавеет :)).

Взамен маленькой литровой банки, растения были посажены в большие — 3-ех литровые. Заменена была и крышка — на полиэтиленовую.
P.S.S. Дата посадки: 30.06.2013 (01.07.13 была открыта банка для замены модуля освещения).
Фото 1: 10.07.13

Фото 2: 17.07.13. На фото ниже видно как на стенках начала проявляться растительность. Это свидетельствует о том, что простейшие виды растений тоже чувствуют себя в системе хорошо.

Фото 3: 02.09.13
Также, для эксперимента, в банку с денежным деревом была посажена косточка мандарина (предварительно не выдерживавшаяся во влажной марле и т.п.). Как видно на фото выше, сейчас она проросла.
По мере накопления экспериментальный данных, информация будет выкладываться здесь.

Источник

Создаем замкнутую водную экосистему в банке (11 фото)

Если вы любите природу и хотите украсить свой интерьер оригинальным аксессуаром, связанным с природой, то самое время подумать о том, чтобы создать свою собственную замкнутую водную экосистему в простой банке. О том, как создать подобную экосистему, способную просуществовать 10 лет и даже более, вам расскажет подробная инструкция, которая ждет вас далее.

Нам понадобятся: стеклянная банка с антикоррозийной крышкой, вода из пруда или реки (можно использовать отфильтрованную отстоявшуюся воду из-под крана), водоросли, галька или песок для аквариума, креветки и/или улитки.

При помощи сверла в крышке банки делаем отверстие для вентиляции.

Хорошо промываем банку.

Дно покрываем 5-сантиметровым слоем гальки (песка или гравия). Если слой будет меньше, то растения не удастся посадить.

Наполняем банку водой.

Доливаем воды. Вода должна почти полностью заполнить банку.

Наслаждаемся искусственно созданной нами самоподдерживающейся водной экосистемой.

Кормить креветок не надо, так как они будут питаться водорослями. Водоросли в свою очередь будут питаться продуктами жизнедеятельности креветок. Попадание прямых солнечных лучей может привести к чрезмерному росту растений, но это можно регулировать добавлением креветок (улиток).

Источник

БИОС. Советские замкнутые экосистемы.

Герметичная кабина объёмом 12 кубических метров. Внутри установлен культиватор для выращивания одноклеточной водоросли хлореллы. Экипаж-1 человек. Всего было проведено 7 экспериментов продолжительностью от 12 часов до 90 суток. Результаты более чем обнадёживающие, полностью замкнутый цикл по кислороду и воде.

Точное количество проведённых экспериментов мне найти не удалось. Самый длительный и известный эксперимент занял 180 суток, один человек прожил внутри около 13 месяцев.

Достижения: замкнутый почти на 100% цикл по кислороду и воде, воспроизводимая часть рациона экипажа была доведена до 52% по калорийности.

Нерешённые вопросы: естественная утилизация биомассы растений(пришлось сжигать) и возвращение во внутрисистемный обмен выводимой из организма человека соли.

В настоящее время учёные ищут пути решения вышеописанных проблем, в частности, прорабатывается вариант малой экосистемы для утилизации части растений.

1 – облучатель с высокоинтенсивным источником света; 2 – фототрофное звено (высшие растения) внутри герметичной камеры; 3 – манипуляторы для работы внутри камеры без нарушения ее герметичности; 4 – почвенный блок с почвоподобным субстратом; 5 – приборная стойка для контроля

и автоматического поддержания параметров среды внутри камеры; 6 – стенка герметичной камеры из нержавеющей стали.

Текущее положение дел можно оценить здесь: http://www.ibp.ru/labs/mc.php

Дубликаты не найдены

Лига биологов

3.4K постов 10.4K подписчиков

Правила сообщества

‣ Будьте вежливы и сдержаны.

‣ Не разводите политоту, не тащите спам.

‣ Удаляются посты содержащие антинаучные и другие сомнительные идеи. Их авторы караются на месте.

‣ Так как в сообществе отключена премодерация, могут проходить посты по тем или иным причинам не подходящие под формат сообщества. Такие посты переносятся в общую ленту, имейте в виду.

‣ При желании ТС, можно перенести в сообщество недавно созданные посты подходящей тематики.

‣ Если в пост закралась ошибка, не удивляйтесь, если администратор попросит её исправить.

‣ Вбросы антинаучных идей и попросту различная глупость в комментариях расцениваются как развлечение для публики. Такие сообщения отдаются на растерзание толпе, как и их авторы, будь то тролли, адепты всех мастей или просто недальновидные личности.

‣ Политика сообщества не предусматривает раздачу банов направо и налево, однако, если вы нарушаете покой пользователей – не обижайтесь.

Бритву для бритья ладоней забыл?😊

не)) тактично умолчал;)

И семена не забудьте,а то не то будет.

каждый расслабляется по-своему)) мне как то крепкий чай милее любого бухла и ширева)

Создатели биосферы ставили более серьёзную задачу. Наверняка они были в курсе работ по БИОСу, но пошли дальше. И тут как раз обнаружились проблемы.

Например, в наших экспериментах можно было бы устроить что-то типа компостной кучи для переработки соломы. Но не факт, что тогда хватило бы кислорода. В Биосфере как раз и вылезла проблема: оказалось, почвенные бактерии потребляют дофина кислорода.

Столько гемора, чтобы запитать кожаных ублюдков.

Моя мини экосистема

А растения для баночки я набрала вот на этом водопаде!

Не знаю, несет ли эта экосистема какую-то эстетическую нагрузку, но эксперимент интересный

Вечный террариум. Часть 4

Как мы можем заметить, за эти три недели все растения сильно прибавили в росте. Здоровяк в левом верхнем углу уткнулся в потолок и теперь растет вдоль банки. К сожалению, я не могу опознать его.

Троицу центральных обогнало растение из левого нижнего угла.

И ещё один портулак появился в левом нижнем углу.

Этот новичок со стороны донца может оказаться подорожником.

Вот такие изменения произошли за эти 3 недели. Дальнейшие посты этой серии по старому графику, на неделе запускается ещё один эксперимент, не пропустите и до новых встреч.

Ссылки на предыдущие посты:

584 Дня или 1 год 7 месяцев и 5 дней прошло с момента создания герметичной замкнутой экосистемы. Что изменилось за это время?

Старые корни гниют, при чем очень медленно, но это хороший признак. Выделяется необходимый углекислый газ, который питает оставшиеся растения.

В целом экосистема работает в стабильном режиме, температура внутри +17, +19 градусов. Теперь необходимо подождать летних, жарких и солнечных дней, которые пробудят старые растения.Если же ситуация, с приходом летнего солнца, не поменяется, то тогда необходимо будет вскрывать и чистить стенки. Такое уже было со следующей системой, которой исполнилось (на тот момент) 3 года и она угасла.

Как оказалось, ситуация была точь-в-точь такая же, как происходит сейчас у нас. Мутные стенки не давали проникать ультрафиолету и растения погибли. После чистки круглого аквариума, его поливки и герметичного закрывания крышкой, жизнь заново вернулась. На фотографии выше, замкнутой экосистеме уже почти 4 года.

Закрытая экосфера

Эта бутыль была заполнена землей, водой, водорослями, и водяными улитками, и запечатана более 5 лет назад. Из внешних источников поступает лишь солнечный свет. Улитки до сих пор живы, и сменили несколько поколений.

По словам экспериментатора:

— Улитки сменили уже несколько поколений. Раковины умерших улиток со временем полностью растворяются в воде.

— Изначально было 15 улиток, осталось лишь несколько, но оставшиеся продолжают выживать.

— Изначально вместе с водорослями были еще ряска и мох, но их полностью съели улитки. Оставшиеся водоросли фотосинтезируют кислород.

— Крышка уплотнена резиной и закрыта максимально плотно.

— Эксперимент будет продолжаться еще как минимум 5-10 лет, или пока улитки не умрут.

Ссылки на предыдущие посты:

Ну что, прошло уже 318 дней. Почти год аквариум герметично запечатан и окружающий мир не имеет на него прямого воздействия, не считая солнца, конечно.

Стенки аквариума стали мутные, ввиду того, что продукты жизнедеятельности растений некому убирать. Именно из-за этого фотографировать стало крайне сложно. Глазом видно значительно лучше и больше, нежели чем на фото.

Ссылки на предыдущие посты:

Подобные условия, очень сильно, понравились другому растению. Оно, за последние 2 недели, значительно выросло. К сожалению, я не знаю его названия. Как вы думаете, что это?

В целом, система продолжает радовать, а я стараюсь держать Вас в курсе. Спасибо Вам!

Ссылки на предыдущие посты:

Повторюсь, что все фотографии выше, сделаны 24 октября 2018 года.

А вот, какую картину Мы увидели уже 10 ноября 2018 года. На фотографиях ниже распустились настоящие цветы.. Как это возможно? Ведь их никто не опылял.. Вероятно, роль опылителя, сыграли насекомые, которые там обитали. Я не ботаник и вообще далек от растений. Как Вы думаете, почему распустились эти неизвестные растения? Это нормальный процесс в замкнутой системе?

В любом случае, как бы аквариум не тормозил процесс роста и развития растений, они всё равно продолжают цвести, расти и развиваться.

Ссылки на предыдущие посты:

1400 часов с момента закрытия верхней части аквариума. С момента публикации последнего, пятого поста, прошло уже более 20 дней. В начале, ситуация немного ухудшилась и вдруг окружающий мир замер, буквально в одном и том же положении, вероятно, достигнув своей гармонии..

На предыдущих местах скопления паутины, она незначительно выросла, но в целом замедлила свой рост, и в пределах своих масштабов живет уже почти месяц (не расширяя границы владений).

Не понятно по какой причине, но дальнейшее «пожирание» растений прекратилось, несмотря на то, что были реализованы величайшие инженерные изыскания.

Есть маленькие признаки новой жизни, но она, к сожалению, так же проявляет полную остановку роста и последующего развития.

Жителей больше обнаружено не было, но чувствую, что Георгий может быть всё еще там. Мошки, с тех пор, умирали и рождались примерно в порядке поколений 8-6-3-0. Никого не видно.

Все фотографии сделаны вечером 17.08.2018.

Стараюсь размещать информацию по мере появления новых новостей и не превращать текущие посты в подобие бесполезного однообразия. Если новостей долго нет и Вам интересно, то можете спрашивать в комментариях (под моим сообщением), как это делают другие пользователи. В дальнейшем планирую размещать посты где-то раз в месяц, при отсутствии «сенсации», конечно.

Ссылки на предыдущие посты:

570 часов с момента закрытия верхней части аквариума.

3 Июля наш аквариум выглядел следующим образом:

В течении всего периода, наблюдался активный рост растений. Гармоничные условия, возникающие внутри, только способствовали этому росту.

В процессе роста, постоянно задавались одним и тем же вопросом, что же это за растение на фото выше? Хвощ, спаржа или нечто другое? Выяснить точно так и не удалось.. Может подскажете?

Появились первые цветочки.

11 Июля 2018 года. В этот день, мы смогли добиться значительного ускорения роста растений.

В будущем доведу немного до ума. К примеру, покрашу в другой цвет и уберу видимые дефекты «производства».

Запитал, пока что, напрямую от 18650, сборка 3s, где-то 1500мАч. Кушает эта лента много, в районе 450 мАч.. Если питать без ограничений, то высаживает аккумулятор за 3 часа, но ограничив ток и/или напряжение, увеличил работу от аккумулятора до 6 часов.

Утро 12.07.2018 аквариум выглядел уже следующим образом:

Растения выросли примерно на 30% быстрее, нежели обычно (без ленты). Если минуты 3-4 находиться возле такой подсветки, в темное время суток, то потом ходишь по квартире и наблюдаешь вокруг все в зеленом цвете.. Очень необычно.. Думаю, мощная штука.

Для сравнения, вот было до ленты (вечер 10 июля):

А вот после применения ленты (12.07.2018):

По-моему это крайне наглядный пример эффективности.

Между тем, цветочки распустились еще сильнее, а листья стали гигантскими.. В этот момент, осматривая аквариум, заметил два события. Одно из которых, вероятно, плохое, а второе хорошее. Начнем с хорошей!

Как думаете, может у Вас есть предположения! Каким образом они могут сначала родиться, а потом жить в этой системе? Чем они могут питаться? На данный момент, в аквариуме, их находиться от 5 до 7 штук.

Перейдем к плохой новости. Вероятно плесени избежать нам не удастся. Мой прогноз 50/50. В случае крупного вымирания растений, из-за плесени, придется применять крупную артиллерию, о которой расскажу в случае надобности. Делаем ставки!

Если честно, сейчас это слабо напоминает плесень, но «это» находиться как на стенках стекла, так и на самих растениях.

Ответе на вопрос! Может быть у нас завелся паук, а не плесень, и он питается мошками? Так когда же ждать зарождение маленьких людей? И как назвать их рассу/город, когда образуется первое поселение?