Преобразование внутренней среды с помощью технологии 3D-печатного реактора для водорослей
16.02.2024<стр>Сотрудничество Юго-восточного университета Нанкина и ETH Zürich привело к разработке инновационного реактора для водорослей, 3D-печатного модуля, предназначенного для очистки воздуха в помещениях и выращивания биомассы хлореллы. Модуль, изготовленный из переработанного PETG (rPETG), легко интегрируется в фасады зданий, предлагая устойчивое решение проблем качества городского воздуха.
<стр>Проект «Реактор водорослей», возглавляемый исследователями Хао Хуа и Бенджамином Дилленбургером, направлен на то, чтобы включить природу в нашу искусственную среду. Эта передовая технология предполагает создание водорослевого реактора — фасадного модуля, напечатанного на 3D-принтере, который очищает воздух для горожан и регулярно производит водорослевую биомассу. Вдохновленный такими проектами, как Photo.Synth.Etica и SolarLeaf, реактор стимулирует микробиологические циклы внутри зданий.
Модуль кожи, состоящий из напечатанного на 3D-принтере rPETG, удерживает пробирки с культурами и делает фасад полупрозрачным. Каждый модуль состоит из гибридной структуры и системы выращивания водорослей. Каркас, изготовленный из вертикальных и горизонтальных алюминиевых профилей, поддерживает напечатанную на 3D-принтере обшивку с пазами, тонкие солнечные панели для аккумулятора насоса и крепления.</стр>
Эти модули можно прикрепить к внутренней части окон или стеклянных навесных стен. Прозрачные гофрированные трубки, содержащие воду и хлореллу, крепятся в канавки напечатанной на 3D-принтере кожи. Профиль канавки соответствует диаметру трубки, что позволяет легко снимать ее при сборе биомассы или замене трубки.
Реактор водорослей, напечатанный на 3D-принтере. (Изображение предоставлено Юго-Восточным университетом, Нанкин) <п>Трубопровод вдоль канавок предназначен для обеспечения медленного и плавного потока воздуха снизу вверх. Матрица модулей за прозрачной навесной стеной поддерживает биохимические процессы, улучшая качество воздуха в помещении, придает фасаду зеленый оттенок и одновременно регулирует интенсивность света в помещении.
Система культивирования водорослей включает в себя изогнутую трубку, воздушный насос с аккумулятором внизу и воронку с защитой от перелива вверху. Жидкая хлорелла заполняет трубку, и воздушный насос через определенные промежутки времени всасывает в нее воздух из помещения. Встроенные солнечные панели делают модуль независимым от электроснабжения здания.
Реактор водорослей позволяет фотосинтезу внутри трубчатой жидкости эффективно взаимодействовать с воздухом в помещении. Каждые три-четыре недели трубку вынимают из модуля для сбора биомассы и замены воды и хлореллы. Технология крупномасштабного производства плавленого гранулята (FGF) используется для 3D-печати сложного корпуса модуля с экструдером гранул, установленным на манипуляторе робота KUKA, чтобы обеспечить структурную стабильность и точность деталей.
Прозрачные гранулы переработанного PETG (rPETG) используются для нанесения на кожу бороздок. Слоистые нити и дифференцированная геометрия преобразуют прямой солнечный свет в рассеянный свет, способствуя росту водорослей.
Реактор водорослей мягко вводит биохимические процессы в искусственную среду, демонстрируя, как вспомогательные оконные модули могут очищать воздух в помещении и производить экологически чистые продукты питания или лекарства. Естественная зелень микроводорослей обеспечивает визуальный комфорт, предлагая преимущества как горожанам, так и природе благодаря новым формам внутреннего садоводства в рамках гибридной системы биологии и архитектуры.</стр>
Источник: parametric-architecture.com