Forum > Φυτά σε Κοινωνικά Ενυδρεία

Διοξείδιο του Άνθρακα -CO2- Διάχυση - Πλήρης Οδηγός

(1/15) > >>

LeeHook:
Διοξείδιο του Άνθρακα - Carbon Dioxide - CO2

Φωτοσύνθεση: Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία, μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια, διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά. Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες, όπως γλυκόζη, απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους. Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός. Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης, λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι:
6CΟ2 + 12Η2Ο → C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες.
(http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A6%CF%89%CF%84%CE%BF%CF%83%CF%8D%CE%BD%CE%B8%CE%B5%CF%83%CE%B7).

Όπως βλέπουμε λοιπόν, το CO2 παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των φυτών. Στο ενυδρείο, η έλλειψη του μπορεί να οδηγήσει σε έξαρση των άλγεων και να προκαλέσει προβλήματα στην ανάπτυξη των φυτών.
Επίσης, όσο περισσότερο φως και λιπάσματα παρέχουμε στα φυτά, τόσο περισσότερο CO2 χρειάζονται.
Σε ενυδρεία με χαμηλό φωτισμό μπορεί να μην χρειάζεται CO2 είναι όμως απαραίτητο όταν χρησιμοποιούμε υψηλό φωτισμό.
Μην ξεχνάτε ότι η φωτοσύνθεση συμβαίνει όταν έχουμε αναμμένα τα φώτα και τα φυτά, μέσω αυτής, απορροφούν CO2 και απελευθερώνουν οξυγόνο.
Μόλις σβήσουμε τα φώτα αρχίζει η αντίστροφή διαδικασία, δηλ. τα φυτά απορροφούν οξυγόνο και απελευθερώνουν διοξείδιο. Για τον λόγο αυτό, το βράδυ η συγκέντρωση CO2 στο νερό αυξάνεται.

ΠΗΓΕΣ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΓΙΑ ΤΟ ΕΝΥΔΡΕΙΟ
Υπάρχουν οι παρακάτω τρόποι / πηγές  παροχής CO2 για το ενυδρείο μας:

Φιάλες Πεπιεσμένου CO2
Πρόκειται για φιάλες αντοχής σε υψηλές πιέσεις, που έχουν υποστεί ειδική  επεξεργασία. Η φιάλη αυτή μπορεί να είναι και από πυροσβεστήρα CO2.
Προσοχή! – οποιαδήποτε άλλη φιάλη πυροσβεστήρα άλλου υλικού κατάσβεσης, όπως π.χ. ξηράς κόνεως, δεν ενδείκνυται.
Στην κεφαλή της φιάλης είναι προσαρμοσμένη στρόφιγγα και εκεί επάνω μία βελονοειδής βαλβίδα για μικρομετρική ρύθμιση της ροής του CO2. Σε συνδυασμό με μία ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα μπορούμε να ανοίγουμε ή να κλείνουμε την παροχή όποτε εμείς θέλουμε. Η τελευταία συνήθως είναι συνδεδεμένη με χρονοδιακόπτη ( για να κλείνει όταν σβήνουν τα φώτα και τα φυτά μας δεν χρειάζονται πλέον CO2 αλλά οξυγόνο) ή ακόμη και με Ph controller για σταθερό Ph (αφού η παροχή CO2 ρίχνει τις σκληρότητες και κατά συνέπεια το Ph).
Η φιάλη είναι η καλύτερη λύση όμως και η πιο δαπανηρή.



Πλήρες σύστημα φιάλης για παροχή CO2.

Κυκλοφορούν επίσης από πολλές εταιρείες κάποιες φιάλες μίας χρήσεως. Συνήθως είναι των 500gr και προτείνονται για nano ενυδρεία κυρίως. Θεωρώ αυτήν την λύση την πιο δαπανηρή απ’ όλες.

       
Φιάλη μιάς χρήσεως


Μίγμα ζαχαρόνερου και μαγιάς (DIY)
Ή αλλιώς «το διοξείδιο του φτωχού». Ένα μίγμα νερού, ζάχαρης και μαγιάς θα μας δώσει διοξείδιο του άνθρακα. Το μίγμα αυτό τοποθετείται σε ένα πλαστικό μπουκάλι από αναψυκτικό, αεροστεγώς κλεισμένο, από το πώμα του οποίου ξεκινά ένα σωληνάκι αέρα που οδηγείται στο ενυδρείο.
Μία βασική συνταγή είναι εδώ:
http://aqua4fun.gr/index.php/topic,378.0.html
Στο internet θα βρείτε πολλές παραλλαγές της συνταγής αυτής με διαφορετικές δόσεις των συστατικών ή με την χρήση παρεμφερών (όπως π.χ. η μαγιά μπύρας).
Έχουν στηθεί υπέροχα ενυδρεία με αυτόν τον τρόπο παροχής CO2.
Το βασικό μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η ασταθής παροχή διοξειδίου, αφού όσο περνάει ο καιρός το μίγμα «ξεθυμαίνει». Ένας τρόπος να το αντιμετωπίσουμε αυτό είναι η χρήση 2 μπουκαλιών συνδεδεμένα μεταξύ τους, των οποίων το μίγμα μπορούμε να ανανεώνουμε εναλλάξ.
Η σταθερότητα της παροχής εξαρτάται επίσης από την θερμοκρασία περιβάλλοντος αφού όταν αυτή αυξάνεται έχουμε και αύξηση της παραγωγής CO2 και αντίστοιχα μείωση όταν η θερμοκρασία πέφτει.
Προτείνεται σαν μία οικονομική λύση για ενυδρεία μέχρι 100Lt. Από εκεί και πάνω προτείνεται η φιάλη πεπιεσμένου CO2.



Σύστημα παροχής CO2 με ζαχαρόνερο & μαγιά με 2 μπουκάλια.

Υγρός Άνθρακας
Στην ουσία πρόκειται για σκευάσματα που παρέχουν στα φυτά μας άνθρακα και όχι διοξείδιο του άνθρακα. Τα πιο γνωστά είναι το SEACHEM Excel και το Easy Carbo της EASY LIFE. Είναι προτιμότερο να χρησιμοποιούνται σε μικρά ενυδρεία γιατί για μεγαλύτερα δεν αποτελούν οικονομική λύση. Δεν είναι τόσο αποτελεσματική πηγή άνθρακα όσο το διοξείδιο του άνθρακα και είναι ανεπαρκή για ενυδρεία με υψηλό φωτισμό. Ένα πλεονέκτημα τους είναι ότι αποτελούν ήπιο «φάρμακο» κατά των άλγεων.

         
Υγρά σκευάσματα


Παραγωγή CO2 με ηλεκτρόλυση
Σε μία πλάκα άνθρακα διοχετεύεται ηλεκτρικό ρεύμα έτσι επιτυγχάνεται ηλεκτρόλυση και σαν παράγωγο αυτής, διοξείδιο του άνθρακα. Θεωρητικά είναι μία πολύ καλή ιδέα, στην πράξη όμως η παραγωγή διοξειδίου είναι ανεπαρκής ακόμη και για μικρά ενυδρεία.


CO2 από ηλεκτρόλυση

Ταμπλέτες Διοξειδίου
Πρόκειται για αναβράζουσες ταμπλέτες οι οποίες όταν τοποθετηθούν μέσα στο νερό παράγουν Co2. Η παραγωγή διοξειδίου δεν είναι επαρκής συν το ότι αφήνουν ίζημα το οποίο ίσως επηρεάσει και τις σκληρότητες του νερού. Μη οικονομική λύση επίσης.

         
Ταμπλέτες CO2


ΠΩΣ ΜΕΤΡΑΜΕ ΤΑ ΕΠΙΠΕΔΑ CO2 ΣΤΟ ΕΝΥΔΡΕΙΟ

Η ακριβής μέτρηση της περιεκτικότητας του CO2 στο νερό του ενυδρείου μας είναι πολύ δύσκολη.
Η πιο δημοφιλής μέθοδος είναι με την χρήση του συγκριτικού πίνακα μεταξύ ανθρακικής σκληρότητας (Kh) & του Ph που μας δίνει την ποσότητα του CO2 σε ppm (parts per million). Η μέθοδος αυτή, ανάλογα με τις συνθήκες του ενυδρείου, μπορεί να είναι ανακριβής. Για παράδειγμα, ο πίνακας αυτός δεν ισχύει εάν χρησιμοποιούμε τύρφη στο ενυδρείο. Επίσης, τα τεστ μέτρησης Kh που χρησιμοποιούμε δεν μετράνε στην ουσία την ανθρακική σκληρότητα αλλά την αλκαλικότητα του νερού. Αυτό σημαίνει ότι οποιοδήποτε υλικό έχουμε μέσα στο ενυδρείο που ενεργεί ως buffer θα επηρεάσει τις μετρήσεις.
Έναν τέτοιο πίνακα PH-KH-CO2 θα βρείτε εδώ:
http://aqua4fun.gr/index.php/topic,63.0.html

Η καλύτερη μέθοδος είναι η χρήση ενός drop checker. Πρόκειται για ένα φιαλίδιο το οποίο περιέχει ένα διάλυμα με Kh 4, στο οποίο μέσα έχουμε προσθέσει μερικές σταγόνες από υγρό μέτρησης Ph. Το φιαλίδιο αυτό τοποθετείται μέσα στο ενυδρείο έτσι ώστε να παγιδεύεται μία ποσότητα αέρα μέσα σε αυτό. Η απόκριση του είναι αργή. Χρειάζεται περίπου 2 ώρες για να πάρουμε ασφαλή ένδειξη. Ανάλογα με την περιεκτικότητα του νερού σε CO2, το υγρό που βρίσκεται μέσα στο φιαλίδιο χρωματίζεται. Το πράσινο χρώμα δείχνει μία μέτρηση περίπου 30ppm CO2 που θεωρείται ιδανική. Το μπλε σημαίνει ότι δεν έχουμε επαρκές διοξείδιο στο νερό ενώ το κίτρινο δείχνει υψηλή συγκέντρωση CO2 πράγμα που είναι επικίνδυνο για τα ψάρια.

         
Drop Checker

Σημειώστε εδώ, ότι αν χρησιμοποιείτε κάποιο σκεύασμα άνθρακα σε υγρό (Excel – EasyCarbo) τότε δεν έχετε ένδειξη.


ΔΙΑΧΥΣΗ CO2
Ένα από τα πιο σημαντικά προβλήματα στην παροχή διοξειδίου του άνθρακα στο ενυδρείο είναι η διάχυση του. Να καταφέρουμε, δηλαδή, να διαλυθεί όσο γίνεται περισσότερο μέσα στο νερό με τις λιγότερες δυνατόν απώλειες.
Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να το πετύχουμε αυτό. Η επιλογή εξαρτάται από το είδος του συστήματος που χρησιμοποιούμε, την φιάλη πεπιεσμένου CO2 ή την DIY μέθοδο.

Κεραμικοί διαχυτήρες ή αερόπετρες
Οι κεραμικοί διαχυτήρες χρησιμοποιούν μία κεραμική μεμβράνη μέσα από την οποία περνάει το CO2. Λόγω των μικρών πόρων της μεμβράνης αυτής το διοξείδιο διασπάται σε πολύ μικρές φυσαλίδες δημιουργώντας «ομίχλη» στο ενυδρείο. Λόγω του πολύ μικρού τους μεγέθους διαλύονται πιο εύκολα στο νερό. Οι διαχυτήρες αυτοί προτείνονται για μικρά ενυδρεία και συνιστάται η χρήση τους με συστήματα φιάλης πεπιεσμένου CO2 γιατί χρειάζονται αρκετή πίεση για να δουλέψουν σωστά.
Οι αερόπετρες είναι μία εναλλακτική λύση για χρήση σε DIY συστήματα (ζαχαρόνερο & μαγιά). Δεν προτείνονται γιατί έχουμε μεγάλη απώλεια σε CO2 που ανεβαίνει στην επιφάνεια του νερού και απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα χωρίς να διαλύεται.

Κεραμικός Διαχυτήρας


Σκάλα Διάχυσης
Τοποθετούνται εντός του ενυδρείου και αποτελούνται από γυάλινο ή πλαστικό σωληνάκι που έχει σχήμα σπιράλ ή σκάλας. Η παροχή του CO2 γίνεται από το κάτω μέρος του διαχυτήρα και η ιδέα βασίζεται στο ότι η κάθε φυσαλίδα «ταξιδεύει» πολύ ώρα μέσα στο σωληνάκι μέχρι να ανέβει στην επιφάνεια. Με τον τρόπο αυτό διαλύεται στο νερό καλύτερα.
Αρκετό CO2 πάει χαμένο, για τον λόγο αυτό προτείνεται για μικρά ενυδρεία. Επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σύστημα DIY.


Σκάλα Διάχυσης


Εξωτερικός Αντιδραστήρας (Inline Reactor)
Τοποθετείται στο σωλήνα εξόδου του εξωτερικού φίλτρου και πρόκειται για έναν πλαστικό σωλήνα μεγαλύτερης διαμέτρου ο οποίος έχει μία είσοδο για το CO2, εκτός από την είσοδο και την έξοδο του νερού. Εκεί μέσα, το CO2 με την βοήθεια της πίεσης του νερού αλλά και της διαδρομής μέχρι το ενυδρείο, διαλύεται καλύτερα. Μπορούμε επίσης να βάλουμε μέσα στο σωλήνα και βιόμπαλλες ώστε να επιβραδύνουμε την έξοδο των φυσαλίδων από τον αντιδραστήρα.
Απαιτούνται μεγάλα φίλτρα ώστε να έχουμε αρκετή πίεση, για να έχει αποτέλεσμα ο τρόπος αυτός. Για τον λόγο αυτό προτείνεται για μεγάλα ενυδρεία.
Είναι ίσως ο καλύτερος (και πιο διακριτικός) τρόπος διάχυσης του διοξειδίου.

     
Εξωτερικοί Αντιδραστήρες


Εσωτερικοί Αντιδραστήρες Αντλίας (Power Reactors)
Υπάρχουν τέτοιοι έτοιμοι από εταιρείες. Βασίζεται στην ίδια μέθοδο με τον εξωτερικό μόνο που αυτός τοποθετείται μέσα στο ενυδρείο και είναι ανεξάρτητος από το φίλτρο μας. Μπορεί να είναι ένα απλό εσωτερικό φίλτρο ή ένας κυκλοφορητής στην είσοδο του οποίου βάζουμε το σωληνάκι του CO2.
Μία βελτιωμένη έκδοση με πολύ καλά αποτελέσματα είναι η εξής:
Στην έξοδο ενός εσωτερικού φίλτρου προσαρμόζουμε έναν κύλινδρο κλειστό στην μία πλευρά. Η ανοιχτή πλευρά κοιτάζει προς τα κάτω. Στην κορυφή του κυλίνδρου έχουμε το σωληνάκι της παροχής του CO2.  Το νερό από την έξοδο του φίλτρου μπαίνει με πίεση στον κύλινδρο και ανακατεύεται με το διοξείδιο το οποίο, σαν αέριο που είναι, μένει στο πάνω μέρος και σιγά-σιγά διαλύεται στο νερό. Στο κάτω μέρος του κυλίνδρου μπορούμε να προσαρμόσουμε ένα κομμάτι σφουγγάρι.


Εσωτερικός αντιδραστήρας με κύλινδρο

Με την μέθοδο αυτή πετυχαίνουμε καλή διάχυση έχουμε όμως πρόβλημα αισθητικής (αφού το όλο σύστημα είναι εντός του ενυδρείου) αλλά και πρόβλημα θορύβου.

Μία ακόμη πρόταση είναι ένας reactor με την φιλοσοφία του εξωτερικού αντιδραστήρα ο οποίος τοποθετείται εντός του ενυδρείου είτε πάνω στην έξοδο του φίλτρου είτε σε κάποιον κυκλοφορητή.


Εσωτερικός Reactor


Άλλοι τρόποι
Μπορούμε να τοποθετήσουμε το σωληνάκι του CO2 στην είσοδο του φίλτρου μας έτσι ώστε το διοξείδιο να κάνει όλη την διαδρομή μέσα από το φίλτρο. Η μέθοδος αυτή έχει πολλά μειονεκτήματα αφού το διοξείδιο μαζεύεται στην κεφαλή του φίλτρου με αποτέλεσμα η αντλία να «ξενερίζει» κάνοντας ενοχλητικό θόρυβο. Επίσης το διοξείδιο «επιτίθεται» στα λάστιχα στεγανοποίησης του φίλτρου. Τέλος, πιθανός κίνδυνος μπορεί να υπάρχει και για τα βακτηρίδια του φίλτρου.

ΑΛΛΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ CO2
Εκτός από το σύστημα με την φιάλη (ή το μπουκάλι με το ζαχαρόνερο & την μαγιά), τον σωλήνα παροχής και την διάχυση του CO2 στο ενυδρείο χρειαζόμαστε και μερικά άλλα εξαρτήματα για να είναι πλήρες το σύστημα μας:

Ανεπίστροφη βαλβίδα
Είναι μία βαλβίδα που επιτρέπει την ροή προς μία κατεύθυνση μόνο. Η βαλβίδα αυτή θα εμποδίσει την είσοδο του νερού στο σύστημα μας. Προσοχή: Η βαλβίδα θα πρέπει να τοποθετηθεί με κατεύθυνση ροής προς το ενυδρείο.

         
Ανεπίστροφες Βαλβίδες

Μετρητής Φυσαλίδων
Μας βοηθάει στο να ελέγχουμε οπτικά την ποσότητα του CO2 που πηγαίνει στο ενυδρείο.
Στην ουσία βλέπουμε πόσες φυσαλίδες CO2 παρέχουμε ανά δευτερόλεπτο.

       
Μετρητές φυσαλίδων


ΠΩΣ ΞΕΚΙΝΑΜΕ
Τα παρακάτω αφορούν σύστημα με φιάλη πεπιεσμένου CO2.
Αρχίζουμε να παρέχουμε διοξείδιο σε μικρές ποσότητες. Το drop checker αργεί να αντιδράσει μέχρι να μας δώσει ακριβή μέτρηση (περίπου 1-2 ώρες) γι αυτό πρέπει να έχουμε υπομονή! Μία ροή της τάξης των 2 φυσαλίδων ανά δευτερόλεπτο είναι επαρκής στην αρχή.
Μόλις περάσει αυτό το χρονικό διάστημα και η ένδειξη είναι ακόμη μπλε (χαμηλό διοξείδιο) συνεχίζουμε να αυξάνουμε την παροχή περιμένοντας μέχρι το drop checker να μας δώσει ένα απαλό πράσινο χρώμα. Μπορεί να περάσουν και μερικές ημέρες μέχρι η ένδειξη να σταθεροποιηθεί. Αυτό συμβαίνει γιατί τα φυτά προσαρμόζονται σιγά-σιγά στα επίπεδα του CO2. Η τελική ροή των φυσαλίδων εξαρτάται από το μέγεθος του ενυδρείου μας.
Επειδή η συγκέντρωση του CO2 αυξάνεται το βράδυ, μπορούμε να ρυθμίσουμε την ηλεκτροβάνα να διακόπτει την παροχή 2 ώρες πριν κλείσουν τα φώτα και να την ανοίγει λίγο μετά που αυτά θα ανάψουν. Έτσι κάνουμε και οικονομία στο CO2.
Ο καλύτερος τρόπος βέβαια είναι η χρήση ενός ηλεκτρονικού ελεγκτή Ph (regulator) ο οποίος ανοιγοκλείνει το CO2 κρατώντας το Ph σταθερό.


ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ
Η καλή κυκλοφορία του νερού μέσα στο ενυδρείο είναι μία σημαντική παράμετρος για την καλή ανάπτυξη των φυτών μας. Ο κανόνας είναι το φίλτρο μας να «γυρνάει» το νερό περίπου 10 φορές τα λίτρα που έχουμε. Χωρίς αυτή την κυκλοφορία το CO2 (αλλά και τα λιπάσματα) δεν κατανέμεται ομοιόμορφα. Αν χρειαστεί προσθέτουμε έναν κυκλοφορητή για να επιτύχουμε την ιδανική κυκλοφορία.

ΟΞΥΓΟΝΩΣΗ
Η παρουσία του CO2 στο νερό δεν σημαίνει και απουσία του οξυγόνου το οποίο επίσης είναι απαραίτητο. Μία απαλή ανατάραξη της επιφανείας θα οξυγονώσει το νερό όσο χρειάζεται. Βέβαια με τον τρόπο αυτό θα χρειαστεί να αυξήσουμε λίγο την παροχή του CO2 αφού θα έχουμε απώλειες αλλά η ανατάραξη αυτή της επιφανείας είναι ευεργετική για φυτά και ψάρια.
Επίσης κάτι τέτοιο δεν ενθαρρύνει την άλγη αφού η ροή και το οξυγόνο (όπως και το CO2) είναι όπλα για την καταπολέμηση της.

glyconeris:
Δανιηλ ,μπραβο σου .αναλυτικοτατο ,πληρες και κατανοητο απο αρχαριο εως και εμπειρο.Εισαι Α Ψ Ο Γ Ο Σ!!!!!

giannisaek:
 βραβο_2...Τέλειο το άρθρο σου Δανιήλ... βραβο_2 Έγινε υπόμνημα.

bokostas:
 sevasmos Καταπληκτική δουλειά Δανιήλ, υποκλίνομαι. Πλήρες, προσεγμένο και χρησιμότατο. thubsup

Βασω:
μεχρι και εγω τα καταλαβα  sevasmos

Πλοήγηση

[0] Λίστα μηνυμάτων

[#] Επόμενη σελίδα

Μετάβαση στην πλήρη έκδοση