Отримання CO2 бродінням
У цій статті я розповім про всі особливості та різновиди отримання вуглекислого газу за допомогою дріжджового бродіння.
Переваги СО2 з браги
Головна перевага браги – це простота у виготовленні даної системи та низька її початкова вартість.
У будь-якому випадку, це майже ідеальний спосіб для тих, хто хоче «спробувати CO2», а потім уже, судячи з результату, прийняти рішення про балон або ж залишитися «сидіти на бразі» :)
Крім того, побічний продукт можна використовувати надалі.
Ще одна перевага полягає в тому, що не варто боятись випадкового виходу газу як у ситуації з балоном.
Головний недолік - це неможливість чи складність регулювання інтенсивності процесу бродіння та її нерівномірність. Частково ці проблеми можна вирішити - про що написано нижче.
Другий недолік полягає в тому, що необхідно періодично стежити за системою, міняти брагу, запускати.
Так само недоліком є ціна одержуваного газу: якщо розрахувати кількість цукру і співвіднести з кількістю СО2, то газ вийде дорожче, ніж з балона.
Для виготовлення системи вуглекислого газу на акваріум об'ємом близько 120 літрів необхідні дві пляшки (одна об'ємом 2 літри для самої браги та друга - 0,5 літрова пляшечка для розподільчої ємності та лічильника бульбашок) тазворотний клапан. Необхідний обсяг браги точно можна дізнатися лише експериментально, вимірюючи концентрацію вуглекислого газу у воді, оскільки вона залежить від багатьох факторів, наприклад кількості рослин, інтенсивності їх росту, жорсткості води…
Роздільна ємність необхідна для запобігання попаданню браги з дріжджами в акваріум, що всвою чергу може спричинити бактеріальний спалах в акваріумі. Також вона дозволяє контролювати швидкість надходження СО2 в акваріум за кількістю бульбашок на хвилину.
Короткий опис процесу виготовлення системи:
а) у кришечках від пляшок робимо отвори – для пляшки під брагу одне, для роздільної пляшки два;
б) вставляємо в них жорсткі трубочки (я використав від Чупачупса);
в) надягаємо гнучкі трубочки. Як ущільнювач я використовував трубочки від коктейлів. З'єднання повинні бути виконані наступним чином: газ від пляшки з брагою повинен надходити на вхід розділової ємності і далі всередині по приєднаному відрізку трубочки повинен надходити у воду розділової ємності, утворюючи бульбашки, кількість яких можна порахувати. Далі газ по другій трубочці з розділової ємності повинен ЧЕРЕЗ КЛАПАН надходити до реактора вуглекислого газу.
г) герметизуємо за допомогою клею, наприклад «Моменту», і чекаємо на висихання;
д) розподільну ємність наповнюємо водою приблизно наполовину. Головне закрити на 2-3 см водою трубочку, що подає газ із пляшки з брагою.
e) у ємність для браги наливаємо води та засипаємо приблизно одну склянку цукру з дрібкою дріжджів. Точну кількість цукру слід встановити експериментально.
ж) все з'єднуємо та спостерігаємо :)
Зворотний клапан необхідний для запобігання попаданню води у зворотному напрямку.
Як реактор я використовую просто подачу на вхід зовнішнього фільтра. Але, як я й писав у попередній статті, є небезпеки такого способу особливо з брагою. Необхідно контролювати кількість розчиненого газу у воді.
У наступній статті постараюся описати різні види реакторів СО2, зокрема докладніше і подачу на вхід фільтра.
Спиртове бродіння здійснюється за допомогою так званих дріжджеподібних організмів (дріжджів).
Хімічну реакцію бродіння можна зобразити так:
Дана формула відображає процес бродіння цукру дуже спрощено, тому що, якщо розглядати докладніше, там відбуваються й інші реакції з виділенням різних органічних сполук.
При досягненні певної концентрації етилового спирту процес бродіння уповільнюється та припиняється.
Винні та пекарські тремтіння
Існує певний поділ дріжджів на два види: «пекарські» та «винні». Насправді це одні й ті ж тремтіння і процес бродіння на них однаковий, просто одні адаптувалися до хлібного борошна, а інші – до солодощів. Однак, для адаптації «пекарських» дріжджів до розщеплення глюкози потрібен деякий час, а на винних дріжджах, відповідно, бродіння починається рівніше.
Для прискорення процесу адаптації я створюю «закваску», тобто за 7-9 годин до запуску нової браги в маленькій пляшці розводжу цукор із значно більшою концентрацією, ніж у підсумковій бразі, потім додаю трохи «сухих» пекарських дріжджів і залишаю в теплому місці ( наприклад, біля задньої стінки холодильника), а надвечір цю суміш виливаю в ємність для браги. ГОЛОВНЕ не закривати на день цю пляшечку, щоб уникнути тривалого прибирання кухні :)
Тепер розповім про те, як можна боротися з вадами способу отримання вуглекислого газу з браги.
Як згадувалося, одне із недоліків – це нерівномірність реакції бродіння. Іншими словами, в якийсь момент вашому акваріму буде достатньо CO2, а в інший момент відчуватиметься недолік.
Одним із рішень цієї проблеми може бути використання замість однієї пляшки двох, але меншогорозміру, та перезаправка їх по черзі, як тільки побачите уповільнення бродіння (за лічильником)
Якщо чесно, то довгий час я так і робив, але надалі відмовився від цього і просто став частіше заправляти брагу, а як тільки швидкість зменшується – останні 3 дні періодично збовтую пляшку.
Звичайна брага зберігає працездатність до двох тижнів. За допомогою браги з желатином цей термін можна продовжити до двох місяців, при цьому швидкість виділення вуглекислого газу стає рівномірною!
Для цього в гарячій (не киплячій) воді слід розвести цукор, а потім желатин у кількості приблизно вдвічі більшій, ніж необхідно для приготування желе (точно сказати кількість не можна, оскільки кожен желатин створює желе своєї густини). З кількістю цукру та желатину треба експериментувати.
Далі помістити одержаний сироп у пляшку, дати охолонути і застигнути, потім акуратно залити заздалегідь приготовлену закваску.
Ось кілька моментів, які можу сформулювати, виходячи з власного досвіду використання браги з желатином:
- підбираючи кількість желатину можна ДУЖЕ суттєво знизити швидкість реакції (читай продовжити термін дії) аж до непротікання реакції, у мене желатинова брага тримала близько 2 місяців;
- якщо тримати брагу при температурі 30 градусів, то через місяць починається псується саме желе, виділяючи сірководень допомагало пляшечку поставити у цебро з водою і обмотати мокрим рушником. при нижчих температурах даних проблем не спостерігалося;
- при великій кількості цукру десь посередині терміну служби швидкість уповільнюється. Як виявилося, причина у надто високому вмісті спирту (у відхідному матеріалі). У цьому випадку достатньо злити рідку частину та залити свіжої води.злегка підсолодженою. (Повторюся, дана проблема виникає лише за великої концентрації цукру.);
- і останнє. Для хорошого старту - дійсно краще заздалегідь робити закваску, а на ранок зливати рідку частину без осаду, оскільки осад забиває поверхню "желе" і все почнеться важче.
Також натрапив на одну проблему, яку не зміг вирішити.
Якщо використовувати ємність повторно, то через деякий час (десь до місяця) починає бродити "желе" біля стін.
Регуляція швидкості температурою
Як відомо, інтенсивність бродіння залежить від температури браги. Саме тому комусь легко вдається створити рекордні терміни роботи браги, а у когось - пару днів і все перебродило.
Також слід враховувати, що в процесі бродіння виділяється тепло (у формулі цієї статті не зазначено). Та ж у разі використання желатинової браги при температурі вище 30 градусів желатин псується.
Мені допомагало пляшечку, обмотану синтетичною ганчіркою, поставити в пінопластовий контейнер із водою – це знижує температуру на 3-4 градуси. Ганчірку з натурального матеріалу не варто використовувати - вона швидко «псується» :)
Пропозиції з камерою та перемикачем(чи потрібно?)
У деяких джерелах пропонується відключати подачу СО2 від браги на ніч, а зайвий газ або стравлювати, або додати в систему камеру від м'яча (про це я пропонував :)
Це інформація для роздумів. Але треба зіставити з питанням, чи варто ця система такого ускладнення, чи не простіше в даному випадку організувати балон?
Спосіб отримання СО2 з браги легкий у повторенні, але своєю нерівномірністю проходження реакції він висуває вимоги до контролю концентрації вуглекислого газу у воді, благо довготриваліТестери можуть допомогти в цьому.
Регулювати концентрацію вуглекислого газу можна, наприклад, включаючи та змінюючи інтенсивність аерації в акваріумі (аерація дуже добре виводить вуглекислий газ із води).
П.С. на першому фото наведена дволітрова ємність на 25-літровий акваріум, не звертайте на це увагу, я останнім часом використовую низьку концентрацію цукру. Це дозволяє повніше перебродити цукор і надалі використовувати отриманий продукт :) Але це вже тема іншої статті і не цього сайту :)
Наостанок застережу! У жодному разі не закривайте герметично пляшку з брагою, не варто відчувати, розірветься вона чи ні :)