ממריץ צמיחת צמחים על תאים סולאריים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

ממריץ צמיחת צמחים על תאים סולאריים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

תאים סולאריים באמת מדהימים את הדמיון ברגע שחושבים על מגוון היישומים יוצא הדופן שלהם. ידועים תאים סולאריים מיניאטוריים המניעים את השעון, וכן סוללה סולארית חזקה יחסית למערכת אספקת החשמל של מנורות ליבון בעוצמה גבוהה. ואכן, היקף התאים הסולאריים רחב למדי.

להלן יישום של תאים סולאריים שיהיה קשה להאמין. אנחנו מדברים על ממירים פוטואלקטריים שממריצים את צמיחת הצמחים. נשמע לא יאומן?

גידול צמחים

המקום הטוב ביותר להתחיל בו הוא להכיר את יסודות חיי הצומח, רוב הקוראים מכירים היטב את תופעת הפוטוסינתזה, שהיא הכוח המניע העיקרי בחיי הצומח. בעיקרו של דבר, פוטוסינתזה היא התהליך שבו אור השמש מאפשר להזין צמחים.

למרות שתהליך הפוטוסינתזה הוא הרבה יותר מסובך מההסבר האפשרי והמתאים בספר זה, התהליך הוא כדלקמן עלה של כל צמח ירוק מורכב מאלפי תאים בודדים. הם מכילים חומר שנקרא כלורופיל, שהוא, אגב, מה שנותן לעלים את צבעם הירוק. כל תא כזה הוא צמח כימי מיניאטורי. כאשר חלקיק אור, הנקרא פוטון, נכנס לתא, הוא נספג בכלורופיל. אנרגיית הפוטונים המשתחררת בדרך זו מפעילה את הכלורופיל ומתחילה סדרה של טרנספורמציות שמובילות בסופו של דבר להיווצרות סוכר ועמילן, הנספגים בצמחים ומעוררים צמיחה.

ממריץ גידול צמחים המופעל באמצעות שמש

חומרים אלו מאוחסנים בתא עד לצורך על ידי הצמח. ניתן להניח כי כמות החומרים המזינים שעלה יכול לספק לצמח עומדת ביחס ישר לכמות אור השמש הנופלת על פני השטח שלו. תופעה זו דומה להמרת אנרגיה על ידי תא סולארי.

כמה מילים על שורשים

עם זאת, אור השמש לבדו אינו מספיק לצמח. על מנת לייצר חומרים מזינים, העלה חייב להיות בעל חומר הזנה. הספק של חומרים כאלה הוא מערכת שורשים מפותחת שדרכה הם נספגים מהאדמה. יותר נכון, לא רק מהאדמה, אלא גם מהאוויר. למזלם של בני אדם ובעלי חיים, צמחים נושמים פחמן דו חמצני במהלך היום, שבאמצעותו אנו מעשירים כל הזמן את האטמוספירה בנשיפה של אוויר, בו היחס בין פחמן דו חמצני לחמצן גדל משמעותית בהשוואה לאוויר שאנו נושמים.

שורשים, שהם מבנים מורכבים, חשובים להתפתחות הצמח כמו אור השמש. בדרך כלל מערכת השורשים נרחבת ומסועפת כמו הצמח שהיא ניזונה. כך למשל יכול להתברר שלצמח בריא בגובה 10 ס"מ יש מערכת שורשים הנכנסת לאדמה לעומק של 10 ס"מ. כמובן שזה לא תמיד כך ולא בכל הצמחים, אבל, ככלל , זה המקרה.

לכן, יהיה זה הגיוני לצפות שאם ניתן היה בכל דרך להגביר את צמיחת מערכת השורשים, אז החלק העליון של הצמח ילך בעקבותיו ויגדל באותה כמות. למעשה, כך זה קורה. נמצא שבזכות פעולה שעדיין לא הובנה עד תום, זרם חשמלי חלש באמת מקדם את התפתחות מערכת השורשים, ומכאן את צמיחת הצמח. ההנחה היא שגירוי כזה עם זרם חשמלי משלים למעשה את האנרגיה המתקבלת בדרך הרגילה במהלך הפוטוסינתזה.

פוטו-אלקטריות ופוטוסינתזה

תא סולארי, כמו תאי עלים במהלך הפוטוסינתזה, סופג פוטון של אור וממיר את האנרגיה שלו לאנרגיה חשמלית. עם זאת, התא הסולארי, בניגוד לעלה של צמח, מבצע את פונקציית ההמרה הרבה יותר טוב. אז, תא סולארי רגיל ממיר לפחות 10% מהאור הנופל עליו לאנרגיה חשמלית. מצד שני, במהלך הפוטוסינתזה, כמעט 0,1% מהאור הנכנס הופך לאנרגיה.

כאשר תא סולארי אחד מחובר למערכת השורשים של צמח, גדילתו מעוררת. אבל יש כאן טריק אחד. זה טמון בעובדה שגירוי של צמיחת שורשים נותן תוצאות טובות יותר בצמחים מוצלים.

האם יש תועלת כלשהי מממריץ מערכת השורשים? ניתן להחליט על כך על ידי התבוננות בתצלום של שני צמחים, שניהם מאותו סוג וגיל, גדלים בתנאים זהים. לצמח משמאל היה ממריץ מערכת שורשים.

לצורך הניסוי נבחרו שתילים באורך 10 ס"מ. הם גדלו בתוך הבית כשאור שמש חלש חודר דרך חלון שנמצא במרחק ניכר. לא נעשה כל ניסיון להעדיף צמח מסוים, פרט לכך שהלוח הקדמי של התא הפוטו-וולטאי היה מכוון לכיוון אור השמש.

הניסוי נמשך כחודש. תמונה זו צולמה ביום ה-1. ראוי לציין כי הצמח עם ממריץ מערכת השורשים גדול יותר מפי 35 מצמח הבקרה.

ממריץ גידול צמחים המופעל באמצעות שמש
איור 1

מחקרים הראו שעבור צמחים החשופים לאור שמש בהיר, יש תועלת מועטה או לא מגירוי שורש. זה כנראה בגלל שלצמחים כאלה יש מספיק אנרגיה מפוטוסינתזה. ככל הנראה, השפעת הגירוי מופיעה רק כאשר מקור האנרגיה היחיד לצמח הוא ממיר פוטו-אלקטרי (תא סולארי).

עם זאת, יש לזכור שתא סולארי ממיר אור לאנרגיה בצורה יעילה הרבה יותר מאשר עלה בפוטוסינתזה. במיוחד, הוא יכול להמיר לכמות שימושית של אור חשמל שפשוט יהיה חסר תועלת עבור צמח, כגון אור מנורות פלורסנט ומנורות ליבון, המשמשות מדי יום להארת חדרים. ניסויים מראים גם כי בזרעים החשופים לזרם חשמלי חלש, הנביטה מואצת ומספר הנבטים ובסופו של דבר גם היבול עולה.

העיצוב של ממריץ הצמיחה

כל מה שצריך כדי לבדוק את התיאוריה הוא תא סולארי בודד. עם זאת, אתה עדיין צריך זוג אלקטרודות שניתן לנעוץ בקלות באדמה ליד השורשים (איור 2).

ממריץ גידול צמחים המופעל באמצעות שמש
איור 2

אתה יכול לבדוק במהירות ובקלות את ממריץ מערכת השורשים על ידי הדבקת כמה מסמרים ארוכים באדמה ליד הצמח וחיבורם באמצעות חוטים לתא סולארי כלשהו.

לגודל התא הסולארי אין חשיבות עקרונית, שכן הזרם הנדרש לגירוי מערכת השורשים הוא זניח. עם זאת, לקבלת התוצאות הטובות ביותר, פני השטח של התא הסולארי חייבים להיות גדולים מספיק כדי ללכוד יותר אור. בהתחשב בתנאים אלו, נבחר אלמנט בקוטר של 6 ס"מ לממריץ מערכת השורשים.

לדיסק האלמנט חוברו שני מוטות נירוסטה. אחד מהם הולחם למגע האחורי של האלמנט, השני - לרשת איסוף הזרם העליונה (איור 3). עם זאת, לא מומלץ להשתמש באלמנט כאטב למוטות, מכיוון שהוא שביר ודק מדי.

ממריץ גידול צמחים המופעל באמצעות שמש
איור 3

עדיף לקבע את התא הסולארי על לוח מתכת (בעיקר אלומיניום או נירוסטה) בגודל קצת גדול. לאחר שתוודא שהמגע החשמלי של הצלחת בצד האחורי של האלמנט אמין, אתה יכול לחבר מוט אחד לצלחת, את השני לרשת האספן הנוכחית.

ניתן להרכיב את המבנה בדרך אחרת: מניחים את האלמנט, המוטות וכל השאר במארז מגן מפלסטיק. לצורך כך מתאימות למדי קופסאות עשויות פלסטיק שקוף דק (המשמש למשל לאריזת מטבעות הנצחה), שניתן למצוא בסדקית, חנות לחומרי בניין או ציוד משרדי. יש צורך רק לחזק את מוטות המתכת כדי שלא יתגלגלו או יתכופפו. אתה יכול אפילו למלא את המוצר כולו בהרכב פולימר מרפא נוזלי.

עם זאת, יש לזכור כי הצטמקות מתרחשת במהלך ריפוי של פולימרים נוזליים. אם האלמנט והמוטות המצורפים מהודקים היטב, לא יתעוררו סיבוכים. מוט קבוע בצורה גרועה במהלך הצטמקות התרכובת הפולימרית יכול להרוס את האלמנט ולהשבית אותו.

האלמנט זקוק גם להגנה מהסביבה החיצונית. תאים סולאריים מסיליקון הם מעט היגרוסקופיים, מסוגלים לספוג כמויות קטנות של מים. כמובן, עם הזמן, מים חודרים מעט לתוך הגביש והורסים את הקשרים האטומיים המושפעים ביותר. כתוצאה מכך, המאפיינים החשמליים של האלמנט מתדרדרים, ובסופו של דבר הוא נכשל לחלוטין.

מנגנון ההשפלה של פרמטרים של תאים סולאריים בהשפעת לחות שונה: קודם כל, מגעי מתכת נפגעים וציפויים נגד השתקפות מתקלפים, מגשרים מוליכים מופיעים בקצוות של תאים סולאריים, מרחיקים את צומת ה-pn.

אם האלמנט מלא בהרכב פולימר מתאים, הבעיה יכולה להיחשב כפתורה. שיטות אחרות של הידוק האלמנט ידרשו פתרונות אחרים.

רשימת חלקים

תא סולארי בקוטר 6 ס"מ; 2 מוטות נירוסטה באורך כ-20 ס"מ; קופסת פלסטיק מתאימה (ראה טקסט).

ניסוי ממריץ גדילה

כעת, כשהממריץ מוכן, עליך להדביק שני מוטות מתכת באדמה ליד השורשים. התא הסולארי יעשה את השאר.

אתה יכול להגדיר ניסוי כל כך פשוט. קח שני צמחים זהים, רצוי לגדל בתנאים דומים. לשתול אותם בעציצים נפרדים. הכניסו את האלקטרודות של ממריץ מערכת השורשים לאחד העציצים, והשאירו את הצמח השני לשליטה. כעת יש צורך לטפל בשני הצמחים באופן שווה, להשקות אותם בו זמנית ולהעניק להם תשומת לב שווה.

לאחר כ-30 יום ניתן לראות הבדל בולט בין שני הצמחים. צמח חיזוק השורש יהיה גבוה בבירור מצמח הביקורת ויהיה בעל יותר עלים. ניסוי זה נעשה בצורה הטובה ביותר בתוך הבית באמצעות תאורה מלאכותית בלבד.

ניתן להשתמש בסטימולטור על צמחי בית כדי לשמור על בריאותם. גנן או מגדל פרחים יכולים להשתמש בו כדי להאיץ את נביטת הזרעים או לשפר את מערכות השורשים של הצמחים. ללא קשר לסוג השימוש בחומר הממריץ הזה, אתה יכול להתנסות היטב בתחום זה.

מחבר: ביירס ט.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

אוזניות אלחוטיות LG Tone Free FP 29.07.2021

LG הציגה סדרה של אוזניות אלחוטיות Tone Free FP. המאפיין העיקרי של המוצרים החדשים הוא "מצב הלחישה". בהפעלה ניתן להסיר את האוזנייה הימנית ולהשתמש בה כמיקרופון, למשל, תוך כדי שיחה בטלפון. היצרן סבור כי כך ניתן להעלות את רמת הפרטיות במצבים בהם יש צורך לדבר בשקט יותר עם בן השיח.

סדרת האוזניות האלחוטיות של LG Tone Free FP כוללת שלושה דגמים: FP5, FP8 ו-FP9. לכולם יש מאפיינים דומים מאוד. לדוגמה, כולם מצוידים במערכת הפחתת רעשים אקטיבית, שלושה מיקרופונים לאפרכסת, וכן עומדים בתקן עמיד למים IPX4. האוזניות קצרות ב-4,4 מ"מ מאוזניות LG TWS קודמות, מה שהופך אותן לנוחות יותר ללבישה. היצרן טוען שהדרייברים והדיאפרגמות המשופרים של דגמי Tone Free FP מספקים תדרי בס נמוכים משופרים מבלי לפגוע בבהירות ובטוהר הסאונד. ותמיכה בעיבוד מרחבי של אוזניות וטכנולוגיית 3D Sound Stage מעניקה להן צליל היקפי.

למרות מאפיינים דומים, לכל דגם יש מאפיינים ייחודיים משלו. לדוגמה, התכונה המעניינת ביותר של ה-FP9 היא היכולת להשתמש בתיק שלהם כמשדר אלחוטי. זה שימושי במקרים שבהם יש לחבר את האוזניות למקור שמע שאינו Bluetooth. כבל מתאם USB Type-C ל-AUX מאפשר לך לחבר את המארז לכל דבר, החל מקונסולות משחק ועד למערכת מדיה במטוס. תכונה דומה ניתנת, למשל, באוזניות האלחוטיות של Bowers & Wilkins PI7, שהוצגו מוקדם יותר השנה.

בנוסף, דגמי FP8 ו-FP9 כוללים טכנולוגיית חיטוי UV שלפי החברה הורגת עד 5% מהחיידקים שאולי התיישבו על סורג הרמקול תוך 99,9 דקות בלבד. כמו כן, שני הדגמים הללו מציעים חיי סוללה ארוכים יותר מדגם FP5. הם יכולים לעבוד ללא טעינה עד 10 שעות, ועם נרתיק טעינה - עד 24 שעות. דגם ה-FP5, בתורו, מספק 8 ו-22 שעות פעולה, בהתאמה. ה-FP8 היא היחידה בסדרת האוזניות האלחוטיות של LG Tone Free FP התומכת בטעינה אלחוטית.

עוד חדשות מעניינות:

▪ נאס"א וג'נרל מוטורס ייצרו כפפה רובוטית

▪ קונצרט לאחר שבץ מוחי

▪ גבינת אצות

▪ ההתחממות הגלובלית מזרזת את מחזור הגשמים

▪ דיודות MDM

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר תחבורה אישית: יבשה, מים, אוויר. מבחר מאמרים

▪ מאמר איבנוב גאורגי ולדימירוביץ'. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר בכל המדינות, המספר 13 נחשב חסר מזל? תשובה מפורטת

▪ מאמר אגס מלון. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר Canary Trill Simulator. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר נסה לשבור את הבקבוק. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

הערות על המאמר:

סביץ'
מְקוֹרִי.

אלכסנדר
פגשתי שיטות של גירוי עם זרם, אבל שם התחברה סוללה עם התנגדות שהגבילה את הזרם. כלומר, הזרם נמשך בלילה. עכשיו אני חושב, כנראה, צריך לתת לצמח לישון בלילה.

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר