Loading...
HUF EUR
Biztonságos fizetés az OTP Bank NyRt. internetes felületén

A szén-dioxid egy szagtalan gáz és jelentéktelen összetevője a levegőnek, amit lélegzünk. A légkör csupán 0,03%-át (300 ppm – parts per million – rész/milló) alkotja, de alapvetően fontos minden élethez a bolygón.

A növények 80-90%-ban szénből és vízben oldott alkotóelemekből (mint a nitrogén, kalcium, magnézium, kálium, foszfor) állnak és nyomelemeket csak kis százalékban tartalmaznak. A növények majdnem összes széntartalma a levegő jelentéktelen 300 ppm szén-dioxid tartalmából származik.
 
A növények a CO2-t a leveleiken található pórusokon (légzőnyílásokon) keresztül veszik fel a nappali órákban. Ugyanakkor oxigént bocsátanak ki, ennek a folyamatnak az eredményét hívjuk fotoszintézisnek. Ezt az általuk kibocsátott oxigént használják a bolygón az emberek, az összes állat és tengeri életformák. Nélküle az állati és emberi élet nem lenne lehetséges.

A Föld légkörének majdnem 20%-át alkotja az oxigén. Ennek nagy részét a növényi élet állította elő. A fotoszintézis folyamata egyesíti a CO2-t és vizet, hogy cukrokat és szabad oxigént alkosson. Egyszerű cukrok, mint pl. C6H12O6, ellátják a növényt energiával és a növény komplexebb részeivé alakulnak, mint pl. szénhidrátok, aminosavak, protein, cellulóz, levelek, gyökerek, ágak és virágok.
Az emberek és az állatok a növények által termelt oxigént lélegzik be és azt a CO2-t lélegzik ki, amire a növényeknek szükségük van egy igazán szimbiotikus kapcsolathoz. Az ősidőkben, millió évekkel ezelőtt, amikor csak növényi élet volt a Földön és semmi állati élet, a légkör teljesen más volt. Sokkal több vulkáni tevékenység zajlott, ez volt a természet egyetlen CO2 forrása és a levegő 3-4-szer többet tartalmazott, mint most. A növények gyarapodtak. Óriás fa páfrányok korlátlanul uralkodtak és a szén, olaj és földgáz készleteink javát ők hozták létre ebben a hajdani korban.
 

A növények manapság több CO2-höz jutnának a levegőből, és tulajdonképpen többhöz is jutnak, ahogy több üzemanyagot égetünk el, melynek egyik mellékterméke a szén-dioxid. A levegőben a CO2 270 ppm-ről több mint 300 ppm-re növekedett, ez több mint 11%-os növekedés csak az elmúlt 40 évben. Ez sok tudóst nyugtalanított az ún. üvegházhatás miatt. Minél több CO2 van a légkörben, a bolygó hőmérséklete annál nagyobb lesz. A bolygó túl nagy felmelegedése megolvaszthatja a jégsapkákat, eláraszthatja a tengerparti városokat, kiterjesztheti a sivatagokat és az éhínséget, és drasztikusan megváltoztathatja a klímát. Ez a jelenség azonban önszabályozó. Az óceánok nagy mennyiségű CO2-t nyelnek el, algáknak és planktonoknak, melyek a föld növényállományának 90%-át teszik ki és a maradék szárazföldi növényállománynak is több CO2-őt adva, hogy tovább termelődjenek. Ez csökkenti a légkör CO2 tartalmát, ezáltal szabályozva azt. A tudósok most próbálják megérteni az önszabályozó rendszereket, amik a környezetünk legtöbb alkotóelemét stabilizálják.

 

Szén-dioxid (CO2) dúsítás

A biológusok és növény fiziológusok már régen felismerték a levegő magasabb CO2 tartalmának az előnyeit a növények növekedéséhez. Kertészeti szakértők és üvegházas termelők több éve jó eredményekkel használnak CO2 generátorokat, hogy fokozzák a növények növekedési sebességét.
Az otthoni üvegházak és a mesterséges fények alatti beltéri termesztés megjelenésével és a hidroponika utóbbi évekbeli fejlesztéseivel drasztikusan megnőtt az igény a CO2 előállítására. Zárt üvegházakban és beltéri termesztő helyiségekben a növények termesztése gyakran kimeríti a felhasználható CO2-t és megáll a növekedésük. A következő grafikon megmutatja, hogy a kimerítés és dúsítás milyen hatással van a növények növekedésére.
 
Normál növekedés
 
200 ppm alatt a növényeknek nincs elég CO2 ahhoz, hogy a fotoszintézis folyamata végbemenjen és lényegében megáll a növekedés. 300 ppm a légköri CO2 tartalom, ezért ez a mennyiség a 100%-os növekedési pont. A grafikonból láthatod, hogy a megnövelt CO2 megduplázhatja vagy még annál is nagyobb lehet a normális növények növekedési sebessége. 2000 ppm fölött a CO2 mérgező a növények és 4000 ppm fölött mérgező az emberek számára.
Az alábbi ideális termesztési feltételek megjelenése biztosítja, hogy a szén-dioxid mennyiség elérhetővé váljon a növények számára: a fém H.I.D. világítási rendszerek, a hidroponika, a környezeti irányítás, mint pl. a hőmérséklet, a páratartalom, stb. és a teljes, kiegyensúlyozott növény tápanyagok, mint pl. az Ecogrow, a növény növekedési sebességének, minőségének, méretének és érési idejének korlátozó tényezői.
 
Öt közismert módszer van extra CO2 előállítására:
  1. Szénhidrogén üzemanyag elégetése
  2. Sűrített, palackozott CO2
  3. Szárazjég
  4. Erjesztés
  5. Szerves anyag lebomlása

1. Szénhidrogén üzemanyag elégetése

Évek óta ez a leggyakoribb CO2 dúsítás módja. Számos kereskedelmi termesztő és üvegház használja a nagy épületeiben. A leggyakoribb üzemanyagok a propán, bután, alkohol és természetes gázok. Ezek az üzemanyagok, amik kék, fehér vagy színtelen lánggal égnek, szén-dioxidot termelnek, ami hasznos. Ha a láng piros, narancssárga vagy sárga, akkor az elégtelen égésnek köszönhetően szén-monoxid keletkezik. A szén-monoxid a legkisebb mennyiségben is halálos a növényekre és az emberekre egyaránt. Ként vagy kénvegyületet tartalmazó üzemanyagok nem használhatóak, mivel a melléktermékük káros.
Az ezeket az üzemanyagokat használó legtöbb CO2 generátor túl nagy a kis üvegházakban és a beltéri termesztő helyiségekben történő alkalmazásra. Néhány kisebb darab beszerezhető vagy Coleman lámpás, Bunsen-égő vagy kis gáztűzhely használható. Ezek a CO2 generátorok melléktermékként hőt termelnek, amire ezekben a szabályozott környezetű termesztő helyiségekben ritkán van szükség, de hasznos is lehet téli termesztésnél és hideg térségi üvegházaknál.
A CO2 termelés szintjét az elégetett üzemanyag kategóriája szabályozza. Egy gázt égető CO2 generátor propánt, butánt vagy természetes gázt használva 0.5kg üzemanyag kb. 1,5kg szén-dioxidot és 1kg vízpárát termel. Kb. 22.000 BTU hő is keletkezik. Ezek a számok más üzemanyagok esetén változhatnak.
A standard példánkhoz viszonyítva egy 250cm x 250cm x 250cm termesztési térben, ha naponta 1,3 uncia etil vagy metil alkoholt használnál egy gázégőben, a CO2 a légköri koncentrációról 1300 ppm-re növekedne, ha a helyiség teljesen zárt.
1300 ppm dúsítási standardet választottunk, mivel feltételezhetően 1500 ppm az ideális, és a növények az elérhető CO2 készletből 100 ppm-et használnak el óránként. Emlékezz, hogy a normál légkör 300 ppm CO2-őt tartalmaz. A legtöbb termesztő helyiségben és szűk üvegházakban a levegő átlagos kicserélődési sebessége a 100%-os levegő cseréhez (áteresztéshez) 2 órára feltételezhető. Ha sok rés és hézag van, ez a kicserélődési sebesség jelentősen megnő, de a hozzáadott CO2 (300 ppm fölött) is el fog veszni. Ha szellőztető ventillátort használsz, semmibe veszed a CO2 dúsítást, mivel kifúvatod, ahogy képződik.
Hasznos egy keringető ventillátor, mivel megforgatja a levegőt az üvegházban vagy a termesztő helyiségben. Ha nyugodt a levegő, „kimerülési réteg hatást” okozhat. Ez a hatás okozza, hogy a közvetlenül a növény leveleinél lévő CO2 gyorsan kimerül. Ha erre a területre nem kerül plusz CO2-őt tartalmazó friss levegő, a fotoszintézis és a növekedés csökkenni fog és végül megáll.
Szén-dioxid generátor
 
A CO2 kívánt szinten tartása sok tényezőt foglal magába. 
  1. Ha az üvegház vagy termesztési tér nem teljesen zárt, 50%-kal kell növelni a CO2 generátor termelési mennyiségét. 
  2. Ha a hőmérséklet 21°C-ról 32°C-ra nőtt, 20%-kal kell növelni az előállított mennyiséget, és fordítva.
  3. Ha a termesztési tér nagy vagy szorosan elhelyezett növényeket tartalmaz, 20-30%-kal kell növelni az előállított COmennyiséget.
Ha több fényt használsz, több CO2-őt tudsz hasznosítani és ezt arányosan a gyakorlati 55000 lux/négyzetméter és 1500 ppm légköri CO2 tartalom határig kell előállítani. Ha több CO2-t állítasz elő, több vizet és növény tápanyagot kell használni, a normális mennyiség maximum kétszeresét. Ha a növényeid a CO2 dúsításnak köszönhetően gyorsabban nőnek, több tápanyagra és vízre lesz szükségük.
Az utolsó tényező, amit a CO2 szint beállításának fenntartásához figyelembe kell venned, az a termesztő tér mérete. Ez egyszerűen kivitelezhető a gáz égetésére és a következő módszerekre egy matematikai arányszám felállításával. A mi „standard” helyiségünk (250’ x 250’ x 250’) 15m3. Ha az etil-alkohol/gázégős dúsítási módszert akarod használni, számold ki az arányszámot naponta 1,3 uncia súlyú alkoholt használva.
Ha a termesztő tered mérete 316’ x 316’ x 316’, akkor 32m3 térfogattal kell megküzdened. 

1,3 uncia/nap = 15 m3
 
X uncia/nap = 32 m3
Szorozz keresztbe: 15 X = 1,3 x 32. 
Mindkét oldalt 15-vel elosztva: X = (1,3 x 32)/15, azaz a megoldás X = 2,7 uncia. 
Naponta 5 uncia etil-alkohol szükséges egy 10’ x 10’ x 20’ termesztő térben ahhoz, hogy ugyanannyi CO2-őt (1300 ppm-et) állíts elő, mint egy 512 köblábas helyiségben.
Ugyanakkora térben 1500 ppm előállításához az elérhető CO2 (200 ppm) fölött a következő az arányszám:
1300 ppm = 5 uncia
 
1500 ppm = X 
X = (5 x 1500)/1300 = 5,77 uncia
 
MEGJEGYZÉS: Egy font CO2 egyenlő kb. 8,7 köbláb gázzal normál hőmérsékleten és nyomáson.
 
Ha különböző szénhidrogén üzemanyagokat használsz, figyelembe kell venned a hőtartalmat BTU-ban kifejezve. Ha az óránkénti BTU érték fele az etil-alkoholénak, kétszer annyit kell elégetni, hogy a kívánt CO2 mennyiség nagyjából ugyanannyi legyen. Az előállított CO2 mennyisége a használt üzemanyag széntartalmától függ. Az óránkénti BTU hőtartalmat a dokumentumokból vagy a szállítóktól a szerezheted be.
 

2. Sűrített, palackozott CO2

Ez a CO2 dúsítás második legnépszerűbb módszere és egészen pontos, szabályozott eredményt biztosít. A sűrített COnagy nyomású fém tartályban érkezik. Az elérhető CO2 sűrített gázzal történő dúsításához a következő berendezésekre van szükség:
  1. Sűrített CO2 tartály
  2. Nyomásszabályozó - Reduktor
  3. Áramlásmérő
  4. Szolenoid szelep - Mágnes szelep
  5. 24 órás időzítő rövid intervallumokkal - „időben” változtatható egytől 20 percig
  6. Csatlakozó csövek, felszerelések, adapterek

Túlnyomásos CO2 dúsító rendszer berendezése

Ez a módszer a termesztő térbe szabályozott mennyiségű CO2 befecskendezését teszi lehetővé a megadott időintervallumokban. A nyomásszabályozó 2200 font/négyzet inch-ről egy szabályozhatóbb értékre (100-200 PSI) csökkenti a sűrített gáz nyomását, amit az áramlásmérő tud kezelni. Az áramlásmérő az adott időtartam alatt annyi köbláb CO2-őt szállít percenként a növényekhez, amennyit a szolenoid szelep átenged. Az időzítő a napszakot és a szolenoid szelep nyitva tartási idejét szabályozza.
A saját standard 8’ x 8’ x 8’-as termesztő terünkre alkalmazva ezt a CO2 dúsítási rendszert, a majdnem kimerített 200 ppm szintet 1500 ppm-re akarjuk növelni elegendő CO2 hozzáadásával. 1300 ppm CO2-őt kell 512 köbláb térfogathoz hozzáadnunk. A természetes levegő kicserélődési sebességhez (áteresztési sebességhez) viszonyított időintervallumokban szeretnénk a CO2 szintet az 1500 ppm tartományban tartani.
Válasszunk egy kétórás befecskendezési intervallumot (CO2 dúsítási időt). Először meg kell határoznunk, hogy 512 köbláb térfogathoz hány köbláb CO2-őt kell adni, hogy 200 ppm-ről 1500 ppm-re növeljük. Ehhez szorozd be a helyiség térfogatát, az 512 köblábat 0,0013-mal (1300 ppm) és megkapod, hogy 0,66 köbláb CO2-re van szükség. A szabályozót 100 PSI-re és az áramlásmérőt 20 CFH-ra (köbláb/óra) vagy 0,33 köbláb/percre állítsd. Ha az időzítőnket úgy állítjuk be, hogy minden két órában két percre bekapcsoljon, akkor megkapjuk a 0,66 köbláb plusz CO2-őt, ami az 1500 ppm optimális szintre hozza azt.
Minden font sűrített CO2 gáz kb. 8,7 köbláb CO2-őt tartalmaz légköri nyomáson. A legtöbb szállítónál 50 cent/font-ba kerül a sűrített CO2. Ennek a módszernek a működési költsége kb. 30 cent/nap a kétóránkénti 0,66 köbláb CO2 arányában a nap 18 órájában. Az időzítőt úgy kell beállítani, hogy „időben” (nappal) úgy szállítsa a CO2-őt, ahogy a világítás be van állítva. Csak ekkor tudják a növények felhasználni a CO2-őt, amikor sötét van akkor nem.
A CO2 dúsítás sűrített gázos módszerének előnyei az egészen precíz irányítás, a könnyen beszerezhető felszerelés és nem termel extra hőt a termesztő térben. Kis termesztő terekben is jól működik és a kezdő felszerelési költségek után nem drága üzemeltetni.

CO2 dúsítás szárazjéggel

Ez a módszer kis terekben működik jól, különösen, ha hűteni is szeretnél. A szárazjég, szilárd szén-dioxid nagyon hideg: -109 F, javasoljuk, hogy kesztyűben kezeld. A szárazjég hűtőházakban és húscsomagoló üzemekben érhető el és viszonylag olcsó. A standard 8’ x 8’ x 8’-as helyiségünkben naponta 0,8 font szárazjég kell, hogy a légköri CO2 tartalmat 1300 ppm-re növeld. Ha elég meleg a termesztő tér, a 0,8 font 18 óránál sokkal gyorsabban elolvadhat. Két módszerrel lehet ezt szabályozni. Az egyik, hogy kicsi kb. 1 fontos darabokra vágod és kétóránként újabb darabot teszel a termesztő térbe. A második módszer, hogy a szükséges mennyiséget egy szigetelt styrofoam dobozba teszed, és kis lyukakat vágsz rá. Ez jelentős mértékben lelassítja az olvadás sebességét, de jól kell „behangolni”, hogy a 0,8 font a 18 óra nappali „időben” olvadjon el. Az extra szárazjeget fagyasztóban kell tartani, hogy megakadályozd a párolgást.
Mivel a szárazjég nehezebb a levegőnél, a növényekhez való eljuttatásának jó módszere, hogy odaerősíted a tartályt vagy a szárazjeget a reflektorokhoz, amik rendszerint a növények fölött helyezkednek el. A CO2 így a lámpákon keresztül lefolyik és egyenlően oszlik el a növényeken. Ha keringtető ventillátort használsz, a szárazjeget vagy a tartályát közvetlenül elé vagy mögé helyezd az egyenlő eloszlás miatt. Ami közös a CO2 dúsítás módszereiben, hogy próbáld meg a helyiséget minél jobban leszigetelni, különösen az ajtók és falak alja körül.
A szárazjég módszer naponta kb. 60 centbe kerül a standard 512 köblábas termesztő helyiségünkben. A szárazjég használatának lehetséges előnye a hűtő hatása.
 

Letölthető verziók: