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algasverdes_2.0.1

Versión 2.0.1

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Sumando experiencias de versiones anteriores (1.0 y 2.0), estamos trabajando en la construcción de otro prototipo del proyecto “algas verdes”. La intención principal es generar una experiencia colectiva en torno a la (bio)tecnología. El punto de partida son las “Algas Verdes”: bastante antiguas sobre la fáz de la tierra, las algas verdes y cianobacterias han podido sobrevivir en diversos ambientes, siendo una de las especies más adaptadas a las diversas condiciones de la tierra. A nivel de tecnología, son muy bien vistas por su biomasa rica en energía para diversos fines y su bioquímica propicia para generar importantes procesos de transformación de gases como, por ejemplo, dióxido de carbono a oxígeno.

El proyecto aborda varios aspectos que tienen que ver con posibles tecnologías en un futuro cercano, a través de un proceso colectivo de creación, donde la construcción del prototipo es una excusa para plantear, soñar y proponer posibles mundos donde las relaciones con la naturaleza, lo recursos y tecnología son un solo sistema simbiótico.

La algacultura casera plantea un buen indicio de independencia a nivel energético donde un objeto “biotecnológico” puede ayudarme a suplir necesidades básicas, como generar energía eléctrica, combustibles o alimentos, sin necesidad de megainfraestructuras o grandes industrias.

Dirigido por: Hamilton Mestizo

http://librepensante.org/algasverdes/

??

- Crear un fotobioreactor a partir de procesos de reciclado y reuso

- Programar un sistema autónomo de mantenimiendo del fotobioreactor y las algas

- Estudiar y mejorar circuitos de los sensores de gases de la versión 1.0

- Pensar en autosuficiencia energética

- Algas verdes como un sistema doméstico y urbano

última versión

Abril / mayo - 2012

23 de mayo

Hoy recolectamos por primera vez biomasa de uno de los tubos: satisfactoriamente tenemos 40ml con un tiempo de cultivo de 15 días. Ahora la pregunta es qué hacer con la biomasa? en qué tipos de energía lo vamos a transformar? qué otros usos pueden tener?… Por ahora vamos a analizarlo al microscopio, eso nos puede dar una pista.

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18 de mayo

El fotobioreactor está funcionando, y los tubos se perciben cada vez más verdes por la acumulación de biomasa.

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Avances en el fotobioreactor

El cultivo de microalgas en el fotobioreactor mejora notablemente, el color del agua demuestra el incremento de biomasa en los tubos y por tanto una prueba factible que las algas verdes pueden crecer en éstas condiciones “domésticas”.

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Micro ecosistemas

La idea es acelerar el crecimiento de micro algas ofrenciendo a éstas el ambiente más propicio para su reproducción y desarrollo. Para ello hemos colectado varias especies de algas y algunos pecesillos…

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hacking a un carro de hidrógeno

El jueves vamos con ésto!

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Avances Febrero - 2012

Al final de varias las jornadas tenemos el sistema de alimentación para las Algas Verdes listo: el aire del ambiente va al interior de fotobioreactor a través de un compresor de aire instalado en la parte superior. Y a nivel de software es ahora un contador que espera n segundos (de 90 a 3600) para dar la orden de encender el sistema por unos cortos segundos. Esto en concreto es la forma como las algas van a recibir alimento del entorno (CO2).

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1 de marzo de 2012

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Exposición agosto-septiembre 2011

Montaje

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Calibración de sensores de O2 y CO2

Para esta versión retomamos los sensores usados en la versión 1.0 en el Medialab-Prado. Viendo con más calma el funcionamiento de cada uno de ellos y desarrollando un nuevo circuito con base en las codiciones atmosféricas de Bogotá y una mirada minuciosa de la forma como funcionan y generan los datos.

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Estos son los sensores que usamos:

Datasheet del sensor de 02 – Figaro K-25 –> http://www.figarosensor.com/products/O2.pdf

Datasheet del sensor de C02 – MG811 Figaro Sensor –> http://bit.ly/ppmfUX

Dióxido de carbono

El siguiente plano (y el que fue desarrollado por Allison Kudla con la ayuda del equipo de open solar circuits en el primer prototipo de algas verdes en Medialab-Prado http://wiki.medialab-prado.es/index.php/Algas_Verdes. Es el circuito de amplificación y control del sensor MG811 de fígaro, con el cuál mediremos el CO2 de la atmósfera circundante al fotobioreactor.

wiki.medialab-prado.es_images_thumb_e_e2_mg811.jpg_800px-mg811.jpg

En ésta versión probaremos el siguiente circuito:

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Oxígeno

Electrónica

Definir las PCBS que tenemos que hacer y quienes se van a encargar de hacer los esquemas en algún software que también definiremos mañana.

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relay de estado sólido

Usaremos relays para poder controlar el encendido y apagado de las bombas de aire: son las encargadas de ingresar el aire de la atmósfera de la sala al interior del fotobioreactor.

El circuito es el siguiente, es un ejemplo de http://wiring.org.co :

El diseño en Algas Verdes:

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arduino (diseño de tarjeta)

Para este caso vamos a usar 10 pines del chip de arduino, distribuidos de la siguiente forma:

2 pines de entrada análoga #27-28 - sensores de o2 y co2.

4 pines de salida digital #11-12-13-14 - (3) bombas de aire y (1) de agua.

2 pines de salida análoga PWM #15-16 - (2) wires.

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www.instructables.com_image_fdf6772g0y6ubhd_arduino-pin-mapping.jpg

Programa

// Por Camilo Aguilar
// Creative commons -- no commercial - share alike


// DEBUG    1 - Pinta los tiempos y procedimientos, no ejecuta acciones
//          0 - Funcionamiento normal
// SHORT    1 - Reduce tiempos para hacer pruebas
//          0 - Funcionamiento normal
#define DEBUG 1
#define SHORT 0

// input    Entrada para parar el sistema
// outputs  Salidas digitales para controlar las bombas de aire
int input = 4;
int outputs[3] = {6, 7, 8};

// min_delay
// max_delay  Tiempo minimo y máximo de inactividad por bomba de aire
#if SHORT
// Tiempos cortos para pruebas
long min_delay = 10000;
long max_delay = 60000;
#else
long min_delay = 120000;
long max_delay = 1200001;
#endif

int min_bubble_first = 500;    // Tiempo mínimo para primera actividad de bomba de aire
int max_bubble_first = 1500;   // Tiempo máximo para primera actividad de bomba de aire

int min_bubble = 250;          // Tiempo mínimo de actividad de bomba de aire
int max_bubble = 600;          // Tiempo máximo de actividad de bomba de aire

int min_bubble_delay = 250;    // Tiempo mínimo de inactividad de bombas de aire
int max_bubble_delay = 600;    // Tiempo máximo de inactividad de bombas de aire

int bubble_loops = 3;

// Cleaner
int pump_pin = 5;              // Salida para activar bomba de agua que limpia recipientes

unsigned long halt_time = 2*60*60*1000;   // Tiempo de espera antes de limpiar los recipientes
int pump_time = 1000;          // Tiempo que se debe mantener encendida la bomba de limpieza

// Servo
#include <Servo.h>
 
Servo co2;              // Servo relacionado a sensor de CO2
Servo o;                // Servo relacionado a sensor de oxigeno
 
int co2_input = 4;      // Entrada del sensor de CO2
int o_input = 5;        // Entrada del sensor de oxigeno

int co2_output = 9;     // Salida del servo de CO2
int o_output = 10;      // Salida del servo de oxigeno

// ledPin
int ledPin = 13;        // Algo de drama

void setup() {
  // Inicialización
  
  #if DEBUG
  // Inicialización Serial (DEBUG)
  Serial.begin(9600);
  Serial.print("INIT - "); Serial.println(
    #if SHORT
    "Short times"
    #else
    "Production"
    #endif
   );
  #endif
  
  pinMode(input, INPUT);        // Switch de on/off
  
  // Inicialización de ouput de bombas de aire
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    pinMode(outputs[i], OUTPUT);
  }
  
  // Inicialización salida de limpieza
  pinMode(pump_pin, HIGH);
  
  // Inicialización servos
  co2.attach(co2_output);
  o.attach(o_output);
}

void loop() {
  // Si el switch de inactividad no está prendido ..
  if (digitalRead(input) == 0) {
    
    // ... generar 3 delays aleatorios ...
    long delays[3];
    delays[0] = random(min_delay, max_delay/3);
    delays[1] = random(min_delay, max_delay/3);
    delays[2] = random(min_delay, max_delay/3);
    
    // ... barajar salidas de bombas de aire ...
    int shuffled_outputs[3];
    shuffle(outputs, shuffled_outputs, 3);
    
    #if DEBUG
    Serial.println("========================");
    #endif
    
    // En cada bomba de aire ...
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
      
      #if DEBUG
      Serial.print("output: ");Serial.println(shuffled_outputs[i]);
      Serial.print("delay (min): ");Serial.println(delays[i]/1000/60);
      #endif
      
      // Determinar cuanto va a durar encendida y apagada la bomba la primera vez
      int f_bubble = random(min_bubble_first, max_bubble_first);
      int f_bubble_delay = random(min_bubble_delay, max_bubble_delay);
      
      #if DEBUG
      Serial.println("  Bubbles:");
      Serial.print  ("    first: ");Serial.println(f_bubble);
      Serial.print  ("      delay: ");Serial.println(f_bubble_delay);
      #else
      // prender ...
      digitalWrite(shuffled_outputs[i], HIGH);
      delay(f_bubble);
      // apagar ...
      digitalWrite(shuffled_outputs[i], LOW);
      delay(f_bubble_delay);
      #endif
      
      // Encenderla y apagarla unas cuentas veces más ....
      for (int j = 0; j < bubble_loops; j++) {
        // Determinar tiempos de enencido y apagado
        int bubble = random(min_bubble, max_bubble);
        int bubble_delay = random(min_bubble_delay, max_bubble_delay);
        
        #if DEBUG
        Serial.print  ("    bubble: ");Serial.println(bubble);
        Serial.print  ("      delay: ");Serial.println(bubble_delay);
        #else
        // Encender ...
        digitalWrite(shuffled_outputs[i], HIGH);
        delay(bubble);
        // ... y apagar
        digitalWrite(shuffled_outputs[i], LOW);
        delay(bubble_delay);
        #endif
        
      }
      
      // Algo e destello con un led
      #if DEBUG
      Serial.println("  Blinking led ...");
      #else      
      for (int k = 0; k < 5; k++) {
        delay(200);
        digitalWrite(ledPin, HIGH);
        delay(200);
        digitalWrite(ledPin, LOW);
      }
      #endif
      
      // Servo
      #if DEBUG
      Serial.println("  Sensors:");
      #endif
      
      // Leer los valores de los sensores de CO2 y O
      int co2_val = analogRead(co2_input);
      int o_val = analogRead(o_input);
      
      #if DEBUG
      Serial.print("    CO2 In: ");Serial.println(co2_val);
      Serial.print("    O In: ");Serial.println(o_val);
      #endif 
      
      // ... convertir la entra a un valor entre 0 y 180
      co2_val = map(co2_val, 0, 1023, 0, 179);
      o_val = map(o_val, 0, 1023, 0, 179);
      
      #if DEBUG
      Serial.print("    CO2 Out: ");Serial.println(co2_val);
      Serial.print("    O Out: ");Serial.println(o_val);
      #else
      // Mover los servo motores
      co2.write(co2_val);
      o.write(o_val);
      #endif

      #if DEBUG
      Serial.println(' ');
      #else
      // Esperar lo especificado por el delay aleatorio correspondiente
      delay(delays[i]);
      #endif
    }
    
    #if DEBUG
    Serial.println("========================");
    delay(2000);
    #endif
    
  } else {
    
    // ... de lo contrario, comenzar limpieza:
    #if DEBUG
    Serial.println(" ");
    Serial.println("Cleaner activated ...");
    Serial.println(" ");
    #else
    
    // Asegurarnos que las bombas de aire se estén apagadas
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
      digitalWrite(outputs[i], LOW);
    }
    
    // esperar a que las algas de asienten
    delay(halt_time);
    
    // prender la bomba de limpieza y ...
    digitalWrite(pump_pin, HIGH);
    delay(pump_time);
    
    // ... apagarla.
    digitalWrite(pump_pin, LOW);
    #endif
  }
}

/**
 * Función para barajar arreglos
 */
void shuffle(int *original, int *result, int o_length) {

  if (o_length == 1) {
    result[0] = original[0];
    return;
  }
  
  int selected = random(0, o_length);
  result[0] = original[selected];
  
  int rejected[o_length-1];
  int index = 0;
  
  for (int i = 0; i < o_length; i++) {
    if (i != selected) {
      rejected[index] = original[i];
      index++;
    }
  }
  
  int result_2[o_length-1];
  shuffle(rejected, result_2, o_length-1);
  
  for (int i = 0; i < o_length-1; i++) {
    result[i+1] = result_2[i];
  }
  
}

panel solar

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Conceptual

Lluvia de ideas en la wiki… qué es o qué creemos que es el proyecto algas verdes?

GENERACION DE ENERGIA ELECTRICA A PARTIR DE ALGAS Y MICROORGANISMOS:

Algae fuel cells – http://www.engr.psu.edu/ce/enve/logan/publications/2009-Velasquez-Orta-etal-B&B.pdf

Centros de investigación sobre algas:

http://algae.ucsd.edu/research/scientific-research-programs.html

http://www.oilgae.com/ref/glos/algal_biotechnology.html

Este proyecto de algas verdes es un mecanismo que se podría utilizar para la micro producción de energía a partir de las algas verdes y que puede integrarse a otros sistemas para la generación de energías sostenibles como la fotovoltaica, la eólica, la que es a partir de la biomasa, etc. Se puede generar tanto en unidades habitacionales individuales o en conjunto, como en plantas industriales y ciudades enteras, dedicadas a este fin. El proceso de captura de CO2, la sobredemanda energética y la producción de bio carburantes, es una preocupación global de principios del siglo XXI que involucra a todas las ramas del saber, tanto la tecno ciencia como las artes. Este mecanismo aplicado a los procesos de habitabilidad humana y no humana, puede ser un elemento detonante para las condiciones de energías limpias futuras y para la forma en que nos relacionamos con todo el mundo viviente; aunque en la actualidad tomar la energía eléctrica que se deriva de combustibles fósiles es un comportamiento practico y aparente mente económico, este mecanismo de energía renovable a partir de las algas verdes podría ser tanto practico como económico y podría funcionar como una fuente alternativa de ingreso económico. Su aplicación en fachadas para la reconexión del CO2, es una de las múltiples formas de adoptar el sistema y luego almacenar la energía, distribuirla eficientemente en toda la unidad, para luego negociar la energía almacenada no utilizada. Las fachadas urbanas donde los niveles de CO2 son muy altos, pueden servir como zonas alquilables para implementación de este mecanismo.

http://www.greenbang.com/the-house-that-algae-power-built_10676.html http://www.instructables.com/id/Simple-Algae-Home-CO2-Scrubber-Part-1/

Biológico

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Eje ambiental, avenida Jiménez. Bogotá.

Proceso de inoculación de algas (DIY)

Vínculos

algasverdes_2.0.1.txt · Last modified: 2016/06/28 06:35 by thingco