रैकमाउंट हाइड्रोपोनिक्स

• बचे हुए server cabinet का उपयोग करके lettuce उगाने का एक प्रयोग, जिसमें IT उपकरणों के rack को कृषि उपयोग में बदला गया
• ebb and flow हाइड्रोपोनिक्स विधि लागू की गई, जिसमें पोषक तत्वों वाला पानी नियमित अंतराल पर circulate किया जाता है
• server rack shelf, storage plastic box, submersible pump, lighting, timer control device आदि को जोड़कर संरचना तैयार की गई
• lighting और watering cycle को cronjob से नियंत्रित किया गया, और lettuce तथा herbs सफलतापूर्वक उगाए गए
• यह एक प्रयोगात्मक प्रयास था, लेकिन इसने हाइड्रोपोनिक्स के मूल सिद्धांतों और automation की संभावना को दिखाया

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पृष्ठभूमि

• बेकार पड़े 42U server cabinet के दो यूनिट में से एक का उपयोग करने के लिए हाइड्रोपोनिक्स आज़माया गया
  • दरवाज़े का फ्रेम लगने के बाद cabinet को बाहर नहीं ले जाया जा सकता था, इसलिए अंदर ही उसका उपयोग करने का निर्णय लिया गया
• और कंप्यूटर उपकरण बढ़ाने के बजाय "कंप्यूटर कम करके खेती करना चाहता हूँ" जैसी व्यक्तिगत प्रेरणा से शुरुआत हुई
• अतिरिक्त server rack को lettuce उगाने के लिए हाइड्रोपोनिक सिस्टम में संशोधित किया गया

हाइड्रोपोनिक्स विधि

• flood and drain (ebb and flow) सिस्टम अपनाया गया
  • पौधों को rock-wool, perlite, clay balls जैसे growth medium में लगाया गया
  • tray में रखी पौधों की जड़ों को पोषक घोल से समय-समय पर भिगोने वाली संरचना बनाई गई
• pump तय समय तक पानी देता है, और ऊँचाई समायोजित की जा सकने वाली drain outlet के जरिए अतिरिक्त पानी निकल जाता है
• संरचना सरल होने से इसे बनाना आसान है, लेकिन fungus या algae बनने का जोखिम रहता है

घटक संरचना

• server cabinet, plant growth LED lighting, rackmount shelf, storage plastic box का उपयोग किया गया
  • 38 लीटर box को plant tray और 72 लीटर box को reservoir के रूप में इस्तेमाल किया गया
• aerator और air stone से oxygen supply दी गई, और submersible pump से पोषक घोल circulate किया गया
• timer, PDU, Wi-Fi relay से lighting और pump का automatic control किया गया
• plastic mesh pot, growth medium, hose, connector जैसे कई सहायक parts भी शामिल थे

असेंबली प्रक्रिया

• reservoir के ढक्कन में pump pipe, power cable, drain pipe, air tube के लिए छेद किए गए
  • रोशनी अंदर न जाए, इसके लिए gasket का उपयोग करने पर algae बनने को कम किया जा सकता है
• tray में watering और drainage के लिए अलग-अलग छेद बनाए गए
• rack shelf को 10U के अंतर पर लगाया गया और lighting को M5 bolt से फिक्स किया गया
• pump और aerator की wiring व्यवस्थित की गई, और drain व water supply pipe जोड़ने के बाद planting की तैयारी पूरी हुई

रोपाई और समस्याएँ

• rock-wool tray में germination के बाद, पौधे पर्याप्त बड़े होने पर उन्हें mesh pot में transplant किया गया
  • lettuce 24 घंटे के भीतर अंकुरित हो गया, जबकि parsley, cilantro, dill, spinach को अधिक समय लगा
  • basil अंकुरित नहीं हुआ
• tray में पानी भरने पर pot के तैरने की समस्या आई
  • पत्थरों को disinfect करके pot के नीचे रखकर इसे सुलझाया गया, लेकिन fixing frame की आवश्यकता महसूस हुई

lighting और watering schedule

• शुरुआती सेटिंग: 18 घंटे lighting, दिन में 4 बार watering
  • बाद में algae और dryness की स्थिति के अनुसार इसे 2 बार किया गया
• cronjob से automatic control
  • lighting: सुबह 4 बजे on, रात 10 बजे off
  • pump: सुबह 7 बजे और शाम 4 बजे, हर बार 2 मिनट के लिए चलता है

पोषक घोल की तैयारी

• NPK 12-12-36 + micronutrients लिखे गुलाबी fertilizer का उपयोग किया गया
  • उपयोग मात्रा की जानकारी न होने के कारण 30 लीटर पर 20 ग्राम के अनुपात से प्रयोग किया गया
  • lettuce उगाने में यह उचित रूप से काम किया

परिणाम और मूल्यांकन

• उम्मीद से अधिक सफल संचालन रहा, और कई तरह के lettuce व herbs उगाने में सफलता मिली
  • केवल दो बार leakage हुआ
• यह एक प्रयोगात्मक प्रोजेक्ट था, इसलिए वास्तविक व्यावसायिक खेती के लिए यह कुशल नहीं है, लेकिन
  • हाइड्रोपोनिक्स की संरचना और automation की संभावना को सीधे अनुभव करने का उदाहरण है
  • सीखने, प्रयोग करने और स्वयं उपयोग के लिए खेती के लिए उपयुक्त रूप

[GN⁺]

Hacker News की राय

• समझ आता है कि server rack क्यों इस्तेमाल किया गया, लेकिन अगर ध्यान Hydroponics (हाइड्रोपोनिक्स) पर है, तो server rack बेचकर Pallet Rack खरीदना बेहतर होगा
  server rack को बार-बार छूना नहीं पड़ता, लेकिन हाइड्रोपोनिक्स में पौधों की देखभाल के कारण अक्सर हाथ लगाना पड़ता है
  अभी की सेटिंग बहुत साफ-सुथरी है, इसलिए असल में पानी लीक हो या कंकड़ गिरें तो maintenance मुश्किल लगती है
  पहले एक climate research scientist दोस्त के साथ vitamin B12-प्रेरित spinach पर प्रयोग किया था। हम ‘super spinach’ बनाना चाहते थे

  • server rack जैसी बंद संरचना में fan लगाकर airflow design किया जाए, तो air circulation control संभव है
    basement जैसी जगहों में, जहाँ heat loss ज़्यादा होता है, heating efficiency भी बेहतर हो जाती है
  • उस super spinach वाली बात दिलचस्प है। B12 बैक्टीरिया से आता है, इसलिए लगता नहीं कि सिर्फ लाल रोशनी से उसे spinach में डाला जा सकता है
    क्या तरीका यह था कि बैक्टीरिया inoculate किए जाएँ और रोशनी से उन्हें energy दी जाए?
  • याद है OP ने कहा था कि दरवाज़ा लगाने के बाद rack को अंदर सरकाया गया, इसलिए अब rack को बाहर नहीं निकाला जा सकता

• मैंने बाहर aeroponics (एरोपोनिक्स) सफलतापूर्वक किया है। root chamber का तापमान 40°C तक चला गया था, फिर भी सब ठीक रहा
  राज़ था ‘Virginia Gold’ तंबाकू। यह पौधा खराब मिट्टी में भी अच्छी तरह बढ़ता है, और मेरे मामले में सितंबर में पानी बंद करने के बाद भी दिसंबर की पाला पड़ने तक जीवित रहा
  root chamber छोटा था, इसलिए यह सिर्फ लगभग 40cm तक बढ़ा, लेकिन outdoor aeroponics के लिए यह बेहतरीन विकल्प है
  Types of tobacco wiki link

  • मुझे लगा था UK में तंबाकू उगाना गैरकानूनी है, लेकिन निजी उपयोग के लिए यह कानूनी निकला
    इसकी वजह से मैंने एक नया प्रोजेक्ट शुरू कर दिया। मैं पुराने तरीके की ‘pure tobacco’ पीकर देखना चाहता हूँ
    अब बस यह पता करना है कि पत्तों को curing कैसे करना है
  • जानना चाहूँगा कि harvested तंबाकू का आपने क्या किया
  • खुद पिया, या बेचा?
  • तंबाकू को छोड़कर, यह सिस्टम consumer use के लिए है या industrial use (जैसे organic pesticide) के लिए, यह जानना चाहूँगा

• मैंने indoor plant growing कई तरीकों से की है। साल भर किया जा सकता है और कीड़े नहीं लगते, इसलिए मुझे indoor hydroponics पसंद है
  मिट्टी का झंझट ज़्यादा है और उसमें कीड़े लगना आसान है
  पहले vertical windowfarm इस्तेमाल की थी, लेकिन जड़ें tube के अंदर बढ़ जाती थीं, जिससे maintenance मुश्किल हो जाती थी
  अब मैं NFT (nutrient film technique) सिस्टम इस्तेमाल करता हूँ, जिसमें सामग्री कम लगती है और देखभाल आसान है। हाँ, जड़ें बहुत बढ़ जाएँ तो पानी का flow रुक जाता है, इसलिए pruning या replanting करनी पड़ती है
  हाल में deep water culture भी आज़मा रहा हूँ, लेकिन air pump का शोर समस्या है
  ज़्यादातर पौधे Kratky method वाली passive hydroponics से उगाता हूँ। clay pellets का उपयोग करता हूँ और हर 2–3 दिन में सिर्फ पानी भरना होता है। बिजली की ज़रूरत नहीं
  fertilizer के लिए pump capacity पहले मापकर bottle पर लिख रखता हूँ, फिर पानी के रंग को देखकर अंदाज़े से मिलाता हूँ
  जो पौधे अच्छे बढ़ते हैं वे हैं मिर्च, cherry tomato, cucumber, strawberry

  • मैंने भी इन तरीकों को देखा था, लेकिन ज़्यादातर में plastic पौधों और पानी के संपर्क में रहती है, इसलिए leachables की चिंता हुई
    क्या आपने इसे कम करने की कोई कोशिश की है?
  • अगली बार zucchini आज़माने की सलाह दूँगा। सुबह की धूप ज़रूरी है

• crontab में जो है, क्या वह The Fifth Element फ़िल्म का कोई छिपा reference है?
  ऐसे प्रोजेक्ट शानदार हैं, लेकिन मैं gardening को ध्यान जैसा, non-tech activity मानकर पसंद करता हूँ
  मिट्टी छूते हुए और पौधों की देखभाल करते हुए लगता है कि दिमाग किसी और मोड में चला जाता है

• मैंने भी ऐसा ही सिस्टम बनाया था, और आखिरकार इससे प्रकृति द्वारा दी जाने वाली ecosystem services की कीमत और ज़्यादा समझ में आई
  उसे कृत्रिम रूप से दोहराना बहुत energy-intensive और कठिन है, यह महसूस हुआ
  यह प्रोजेक्ट शुरू करने की वजह यह थी कि मन में संदेह था कि क्या इंसान पृथ्वी को आगे भी रहने लायक जगह बनाए रख पाएँगे

• मैं Gardyn नाम का घरेलू vertical hydroponic grower 6–7 साल से इस्तेमाल कर रहा हूँ
  इसका design साफ-सुथरा है, जिसमें 20-liter tank और दो मज़बूत vertical lights लगी हैं
  पानी दिन में कई बार circulate होता है, fertilizer residue और algae भी बनते हैं, फिर भी यह अच्छी तरह काम करता है
  बीज महंगे हैं, लेकिन खुद भी लगाए जा सकते हैं, और मैं subscription service इस्तेमाल नहीं करता
  Gardyn Home Kit link

  • अमेरिका में fresh produce की कीमत क्या है, पता नहीं, लेकिन $900 की मशीन से investment recover करना मुश्किल लगता है
    फिर भी kitchen decor के लिए बढ़िया है
  • मैं इसकी power usage को लेकर उत्सुक था; specs के अनुसार यह 47kWh per month है, यानी औसतन लगभग 65W

• कहा जाता है कि Singapore दुनिया का सबसे बड़ा 5-मंज़िला automated vertical farm चला रहा है
  YouTube वीडियो (2.5 मिनट)

  • बिजली महंगी है, जबकि आसपास के देशों में labor, sunlight, और rain प्रचुर है, इसलिए सरकारी सहायता के बिना इसकी profitability संदिग्ध लगती है
  • पहले भी Singapore के vertical farms कई बार दिवालिया हो चुके हैं
    इस मॉडल में भी lettuce की कीमत $14 per pound है, जो बहुत महंगी है। hydroponics होने के कारण उगाई जा सकने वाली फसलें भी सीमित हैं

• कैलिफ़ोर्निया के सूखे के दौरान पहले मैंने घोड़ों के चारे वाली घास को इस तरह उगाते देखा था
  ढांचा ऐसा था कि हर दिन एक tray काटी जाती थी, घोड़ों को खिलाई जाती थी, और फिर दोबारा बोई जाती थी
  यह तभी आर्थिक रूप से ठीक बैठता था जब hay की कीमत बहुत बढ़ जाती थी

  • कड़ाके की ठंड के मौसम में ऐसे तरीके से livestock feed supplement करने वाले किसान बढ़ रहे हैं

• यह मज़ाक याद आता है कि खेती की ज़मीन को data center में बदल दो, फिर उसके अंदर पौधे रख दो

  1. खेती की ज़मीन को data center में बदलो
  2. अंदर पौधे रखो
  3. ???
  4. मुनाफ़ा?
  

  • अगर AI data center bubble फूट जाए, तो इन्हें ऐसे काम में recycle किया जा सकता है
  • अगर energy सस्ती हो, तो pests और weeds को हटाकर water/space efficiency बढ़ाने वाला यह तरीका काफ़ी प्रतिस्पर्धी हो सकता है

• मैंने भी hydroponics किया है, लेकिन आखिर में यह मिट्टी में उगाने से बेहतर नहीं निकला
  मिट्टी में बस कभी-कभार पानी और fertilizer देना होता है, लेकिन hydroponics में हर हफ्ते EC और pH adjustment करना पड़ता था
  नतीजे लगभग एक जैसे ही थे