Impianto CO2 in acquario

Vediamo quando serve e a cosa serve l'impianto per iniezione di anidride carbonica.

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Avete valutato se serve l’impianto CO2 per l’acquario?

Bene! Se vi serve (o semplicemente siete curiosi), vediamo le componenti principali di un impianto.

Componenti di un impianto CO2 per acquario

Le componenti di un impianto CO2 per acquario sono le seguenti:

  1. una fonte di CO2
  2. regolatore di erogazione
  3. tubazioni
  4. mezzo di diffusione del gas
  5. accessori opzionali

Vediamole nel dettaglio.

1. Fonte di CO2

Per immettere anidride carbonica in acquario serve dell’anidride carbonica.

You don't say

Ovvietà a parte, i più comuni mezzi per avere CO2 sono:

  • bombole
    • bombole usa e getta (tipicamente meno di 500 grammi)
    • bombole ricaricabili (tipicamente da 500 grammi a 5 kg e oltre)

      Bombola usa e getta.
      Esempio di bombola usa e getta da 500 grammi.
  • metodi di produzione “artigianale” per mezzo di
    • lieviti
    • reazioni chimiche
      • acido citrico e bicarbonato
      • acido muriatico e bicarbonato
      • compresse effervescenti dal contenuto non meglio precisato

2. Regolatore di erogazione

Il regolatore di erogazione serve per impostare quanto gas erogare.

Se stiamo usando delle bombole, non si tratta di un semplice rubinetto ma di un riduttore di pressione, che oltre a regolare quanta CO2 viene erogata, abbassa la pressione del gas.

Bombola ricaricabile con adattatore e riduttore di pressione.
Bombola ricaricabile con adattatore e riduttore di pressione.

Infatti, la pressione delle bombole è di circa 40 bar per le bombole usa e getta e di circa 60-65 bar per le bombole ricaricabili. Se aprissimo il rubinetto di queste bombole, le scaricheremmo in pochi secondi (pensate ad un estintore, che dura quattro-cinque secondi).

Il riduttore di pressione, invece, abbassa questa pressione fino ad un bar circa e la mantiene costante anche in seguito allo scaricamento della bombola.
(Si può avvertire la riduzione di pressione toccando il riduttore e constatando che è più freddo della bombola).

Se invece stiamo usando dei metodi artigianali (lieviti, acidi), questi non raggiungono pressioni elevate (anzi, ad esempio, i lieviti diminuiscono la produzione di CO2 all’aumentare della pressione).
Con questi metodi, quindi, non è necessario un riduttore di pressione, ma basta solo un rubinetto per regolare la quantità.

3. Tubazioni

Le tubazioni hanno il solo scopo di collegare le varie parti dell’impianto.

Esistono tubi appositi per CO2, anche se non in pochi hanno usato dei tubi comuni, più economici, senza problemi. Ad esempio, i tubi per micro-irrigazione solitamente vanno bene; quelli per aeratore, invece, sono di solito troppo morbidi e tendono a perdere gas, non reggendo la pressione (questo è vero specialmente se si usano bombole).

Come nota a lato, è sempre bene verificare eventuali perdite di gas nei raccordi dei tubi.

4. Mezzo di diffusione del gas

Il mezzo di diffusione del gas è il componente più delicato e critico dell’impianto e il suo compito è quello di sciogliere più gas possibile in acqua.
L’anidride carbonica, infatti, non è facile da sciogliere e tendenzialmente formerà delle bolle che salgono in superficie e scoppiano. Quella è CO2 persa, che non è servita a nulla.

Esistono vari metodi per disciogliere il gas. I principali sono:

  • far rimanere il gas più a lungo possibile in acqua, facendolo rimanere fermo o facendogli fare un lungo percorso
    • esempi: campane rovesce, diffusori a flipper

      Dennerle Flipper
      Flipper: le bolle salgono a zig-zag dal basso verso l’alto. Il lungo percorso ne aiuta lo scioglimento.
  • suddividere il gas in bollicine il più fini possibile, per facilitarne lo scioglimento (più è piccolo il raggio della bolla, maggiore è, in proporzione, la superficie della bolla su cui può avvenire lo scambio)
    • esempi: pietre porose, diffusori in legno, micronizzatori a setto poroso o con altre forme

      Micronizzatore a setto poroso
      Esempio di micronizzatore; quelli con questa forma sono detti “Bazooka”.
  • mescolare attivamente il gas con l’acqua
    • esempi: alcuni reattori ad hoc o mossi dal filtro

      Reattore mosso dal filtro.
      Reattore mosso dal filtro.
  • far correre acqua e gas insieme, sfruttando l’effetto Venturi su un tubo il più lungo possibile
    • esempi: “Venturi” su filtro (artigianale o meno)
Proflora
Sistema che usa la micronizzazione e poi lo scioglimento per effetto Venturi.

Per tutti i modelli di diffusore, è bene verificare che sia presente una valvola di non ritorno (se non già presente nel riduttore di pressione).
Questo è importante; serve per evitare che l’acqua torni indietro verso la bombola o verso i contenitori per la produzione artigianale.

5. Accessori opzionali

Esistono svariati accessori per gli impianti CO2.
Questi accessori non sono fondamentali per il funzionamento “base” di un impianto.

Alcuni esempi di accessori:

  • contabolle
  • manometri di alta e bassa pressione
  • elettrovalvola
  • centralina controller-pH

Scelta dell’impianto

Per la scelta dell’impianto, si deve decidere sostanzialmente che fonte di CO2 usare e che mezzo per scioglierla in acqua.

In commercio esistono impianti completi, la maggior parte con bombola usa e getta, completi di mezzo di diffusione, tubazioni e riduttore di pressione.
Alcuni kit comprendono una bombola ricaricabile, ma solitamente costano di più.
Quasi sempre i kit comprendono anche un mezzo per diffondere la CO2 (micronizzatore, flipper etc).

Altri kit che si possono trovare sono quelli a lieviti, quindi un contenitore in cui inserire delle pastiglie, acqua e zucchero per far partire la produzione di CO2. (Alcuni impianti usano principi diversi, per cui conviene leggere le istruzioni riportate).

In alternativa, è possibile produrre CO2 con metodi artigianali, usando comuni bottiglie da bibita gassata (reggono meglio la pressione). Il costo di questi impianti è quasi irrisorio, molto inferiore agli impianti a bombola, visto che si costruiscono con poco e si alimentano con sostanze economiche e facilmente reperibili (zucchero, lievito, bicarbonato, acido citrico…).

Facciamo ora alcuni confronti.

Confronto fra sistemi artigianali e sistemi a bombola

I sistemi artigianali hanno il grande vantaggio di costare molto poco, sia in fase di costruzione, sia in fase di ricarica.
Viceversa, gli impianti a bombola hanno sia un costo di acquisto sia un costo di esercizio (ricarica o sostituzione bombole) molto maggiore.

Gli impianti a bombola, inoltre, richiedono anche gli appositi riduttori di pressione, altrimenti non si riesce a prelevare correttamente il gas dalle bombole.
Viceversa, per gli impianti artigianali, basta un semplice rubinetto.

I principali vantaggi degli impianti a bombola sono la lunga durata fra le ricariche o le sostituzioni della bombola e la costanza dell’erogazione. Gli impianti a bombola, inoltre, possono essere accesi e spenti a piacimento (ad esempio, mediante elettrovalvola o controller del pH).
Gli impianti artigianali, invece, soffrono di un’erogazione poco costante; ad esempio, la produzione di gas da parte dei lieviti dipende anche dalla temperatura ambientale.

Infine, gli impianti artigianali, lavorando a pressioni basse, non possono rifornire correttamente tutti i mezzi di diffusione. Ad esempio, alcuni diffusori a setto poroso richiedono pressioni piuttosto elevate per funzionare, pressioni che possono essere fornite con le bombole.

Confronto fra bombole usa e getta e ricaricabili

Le bombole ricaricabili hanno un costo di acquisto iniziale più elevato, rispetto alle bombole usa e getta, tuttavia il costo di ricarica è molto più basso.

Differente attacco di bombola ricaricabile (in alto) e bombola usa e getta (in basso).
Differente attacco di bombola ricaricabile (in alto) e bombola usa e getta (in basso).

Ad esempio, dove carico le bombole chiedono 3 euro al kg (quindi 6 euro per una ricarica di una comune bombola da 2 kg); il costo invece di una bombola ricaricabile da 500 grammi è pari ad almeno 10 euro.

Pertanto la bombola ricaricabile è tanto più conveniente quanta più CO2 si consuma. È quindi il caso di acquari grandi o comunque se si ha in progetto di mantenere l’acquario per molto tempo.
Se invece si ha un acquario piccolo (diciamo, meno di 70-80 litri) o si vuole fare una prova, si può andare di usa e getta.

Indicativamente, una bombola da 500 grammi consente un’erogazione di alcuni mesi in un acquario di 80-100 litri, quindi c’è tutto il tempo per valutare consumi, prestazioni e opportunità dell’erogazione.

Piccolo svantaggio delle bombole ricaricabili è il costo dell’adattatore per ricaricabili, poiché le bombole usa e getta hanno un attacco diverso. L’adattatore non costa molto e dura “per sempre”.

L'adattatore permette di collegare i riduttori di pressione alle bombole ricaricabili. Non serve adattatore per usare le bombole monouso.
L’adattatore permette di collegare i riduttori di pressione alle bombole ricaricabili. Non serve adattatore per usare le bombole monouso.

Altro svantaggio, è il dover revisionare/collaudare le bombole con regolarità e il sostituirle a fine vita.

Confronto fra i sistemi di diffusione

I sistemi di diffusione della CO2 più efficienti sono quelli che riescono a sciogliere tutta la CO2 (o il più possibile). Quindi non dovremmo vedere troppe bolle in uscita dal diffusore che arrivano in superficie e scoppiano.

Fra i sistemi che rendono meglio ci sono sicuramente i reattori e i sistemi a Venturi, che riescono a sciogliere molto bene la CO2, se adeguatamente implementati (buon flusso d’acqua, giusta lunghezza del tubo).

Seguono i diffusori a setto poroso, ma qui i risultati non sono costanti, poiché molto dipende dalla qualità del setto e dalle dimensioni delle bolle che riesce a produrre (più sono piccole, meglio è).
Infatti esistono diffusori a setto poroso di scarsa qualità che producono bolle di dimensioni piuttosto grandi, che salgono rapidamente in superficie senza sciogliersi.
Da notare che spesso questi diffusori richiedono notevoli pressioni di esercizio (sopra 1-1.5 bar), difficilmente raggiungibili con gli impianti artigianali a lieviti o acidi e bicarbonato.

Prestazioni variabili anche per i flipper, le cui prestazioni dipendono molto dalla lunghezza del percorso, dalle dimensioni delle bolle e dall’eventuale passaggio d’acqua.
Se le bolle riescono ad essere disciolte completamente o quasi prima della fine del percorso, l’efficienza è ottima.

Le prestazioni, infine, di diffusori non appositi (come le pietre porose per aeratore) sono molto modeste.

Ricordiamo, comunque, che nel nostro forum abbiamo le sezioni Tecnica e Bricolage pronte a consigliarti sull’acquisto di questo tipo di impianto (o sulla sua opportunità). Vieni pure a chiedere o ad aiutare gli altri!

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Diego Zennaro
Ho acquari in giro per casa da sempre, mi piace sperimentare, confrontare e, soprattutto, diffondere quello che ho trovato. Cerco sempre di comprendere i motivi per cui si fanno le cose e spero di trasmettere questo anche negli articoletti che scrivo :)Nel frattempo, provo a far diventare rossa qualche pianta e a cercarne sempre di nuove o particolari. Prima o poi riuscirò pure a posizionarle in maniera graziosa. Ultimamente i discus mi hanno un po' distratto da questa ricerca.