Konzeption und Aufbau eines Versuchsaufbaus zur Verbesserung der Mineralverwitterung durch die Aktivität von Bodenorganismen
Summary
In dieser Arbeit stellen wir den Aufbau und Betrieb eines Versuchsaufbaus vor, um die Mineralverwitterung durch die Aktivität von Bodenorganismen zu verbessern und gleichzeitig abiotische Variablen zu manipulieren, von denen bekannt ist, dass sie die Verwitterung stimulieren. Repräsentative Ergebnisse aus der Funktionsweise des Aufbaus und Probenanalysen werden zusammen mit Verbesserungspunkten diskutiert.
Abstract
Enhanced Weathering (EW) ist eine neue Technologie zur Entfernung von Kohlendioxid (CO2 ), die zur Eindämmung des Klimawandels beitragen kann. Diese Technologie beruht auf der Beschleunigung des natürlichen Prozesses der Mineralverwitterung in Böden durch die Manipulation der abiotischen Variablen, die diesen Prozess steuern, insbesondere der Größe der mineralischen Körnung und der Exposition gegenüber im Wasser gelösten Säuren. EW zielt hauptsächlich darauf ab, die atmosphärischen CO2 – Konzentrationen durch eine verbesserte Bindung von anorganischem Kohlenstoff zu reduzieren. Bisher wurden Erkenntnisse über EW hauptsächlich durch Experimente gewonnen, die sich auf die abiotischen Variablen konzentrierten, die für die Stimulierung der Mineralverwitterung bekannt sind, wodurch der potenzielle Einfluss biotischer Komponenten vernachlässigt wurde. Während Bakterien, Pilze und Regenwürmer dafür bekannt sind, die Verwitterungsraten von Mineralien zu erhöhen, ist die Nutzung von Bodenorganismen im Zusammenhang mit EW noch wenig erforscht.
Dieses Protokoll beschreibt das Design und den Aufbau eines Versuchsaufbaus, der entwickelt wurde, um die Mineralverwitterungsraten durch Bodenorganismen zu erhöhen und gleichzeitig die abiotischen Bedingungen zu kontrollieren. Der Aufbau ist so konzipiert, dass die Verwitterungsraten maximiert und gleichzeitig die Aktivität der Bodenorganismen erhalten bleibt. Es besteht aus einer großen Anzahl von Säulen, die mit Gesteinsmehl und organischem Material gefüllt sind, sich in einer Klimakammer befinden und mit Wasser versorgt werden, das über ein Downflow-Bewässerungssystem zugeführt wird. Über einem Kühlschrank mit Kanistern werden Säulen aufgestellt, in denen das Sickerwasser aufgefangen wird. Repräsentative Ergebnisse zeigen, dass dieser Aufbau geeignet ist, die Aktivität von Bodenorganismen sicherzustellen und deren Wirkung auf die Bindung von anorganischem Kohlenstoff zu quantifizieren. Die Herausforderungen bestehen nach wie vor darin, Sickerwasserverluste zu minimieren, eine homogene Belüftung durch die Klimakammer zu gewährleisten und eine Überflutung der Kolonnen zu vermeiden. Mit diesem Aufbau wird ein innovativer und vielversprechender Ansatz vorgeschlagen, um die Mineralverwitterungsraten durch die Aktivität von Bodenbiota zu erhöhen und die Wirkung biotischer und abiotischer Faktoren als Treiber von EW zu entwirren.
Introduction
Enhanced Weathering (EW) ist eine relativ neue Technologie zur Entfernung von Kohlendioxid (CDR) mit einem erheblichen Potenzial zur Eindämmung des Klimawandels 1,2,3. Das Prinzip dieser Technologie beruht auf der Beschleunigung des natürlichen mineralischen Verwitterungsprozesses in Böden, der zur Sequestrierung von Kohlendioxid (CO2) als anorganischer Kohlenstoff (IC) führt3. Die verstärkte Verwitterung zielt darauf ab, die IC-Sequestrierung zu erhöhen, indem die Faktoren, die die Mineralverwitterung bestimmen, künstlich optimiert werden, wodurch die Geschwindigkeit, mit der die Verwitterung erfolgt, auf für den Menschen relevante Zeitskalen erhöhtwird 3. Damit EW am effektivsten ist, werden schnell verwitternde Silikatmineralien zu einem Pulver mit einer Korngrößenverteilung im Mikrometer- bis Millimeterbereich gemahlen, um eine hohe reaktive Oberfläche im Bereich von ~1 m2·g-1 zu erreichen 3,4.
Bisher wurde das Wissen über EW hauptsächlich durch Experimente gewonnen, die sich auf abiotische Faktoren konzentrieren, die die Löserate von Mineralien bestimmen5. Dazu gehören die Reaktivität und Oberfläche von Mineralien, die Temperatur, die Zusammensetzung der Lösung, die Verweilzeit des Wassers und der Säuregehalt 4,6,7, aber in diesem Zusammenhang muss noch Forschung betrieben werden. Natürliche Systeme und insbesondere Böden werden nicht nur von abiotischen Faktoren beeinflusst, sondern auch von einer Vielzahl von Organismen geprägt, von Mikroben bis hin zu Makrofauna wie Regenwürmern. Obwohl einige Studien einen geringen oder keinen Einfluss der biotischen Aktivität der Mineralauflösunggezeigt haben 8,9,10, haben andere Studien Hinweise darauf geliefert, dass Bodenorganismen wie Bakterien 11,12, Pilze 13,14 und Regenwürmer 15,16 könnte die Verwitterungsraten von Mineralien erhöhen. Daher könnten biotische Komponenten der Schlüssel zum Verständnis des tatsächlichen IC-Sequestrierungspotenzials von EW5 sein.
Der erste gemeinsame Mechanismus, durch den Bodenorganismen die Mineralauflösung beschleunigen könnten, ist die Freisetzung von CO2 während der Atmung, die die Bodenversauerung verstärkt17. Außerdem könnten Bakterien und Pilze die Mineralverwitterung erhöhen, indem sie Protonen, Chelate, organische Säuren und Enzyme ausscheiden, die alle die Mineralauflösung verbessern 18,19,20,21. Zum Beispiel kann die Chelatbildung durch Carboxyl- und Hydroxylgruppen zu Ionenungleichgewichten führen, Elemente von den Oberflächen der Mineralien wegtransportieren und die Sättigungszustände senken20,22. Dies könnte zu einer geringeren sekundären Mineralbildung und einer höheren Effizienz von EW führen. Darüber hinaus könnten die starken Einwirkungen der Körperwände von Regenwürmern durch den Verzehr von Bodenpartikeln Mineralkörner in feinere Partikel zerlegen und so ihre verfügbare reaktive Oberfläche vergrößern23. Mikroben, die im Darm von Regenwürmern und frischem Kot leben, könnten diese kleineren Partikel weiter angreifen, die wiederum organische Säuren und Enzyme ausscheiden24,25. Durch ihre Wühlaktivität tragen Regenwürmer nicht nur zur Vermischung organischer und mineralischer Partikel bei, sondern bilden auch Makroporen, die es dem Wasserfluss ermöglichen könnten, den gesättigten Porenraum zu umgehen17. Dies könnte es dem Wasser ermöglichen, mit verschiedenen mineralischen Oberflächen zu interagieren und die Kontaktrate zwischen Wasser und Gestein zu erhöhen.
Bisher wurde kein Aufbau aufgebaut, um EW-Raten und damit die IC-Sequestrierung unter Verwendung von Bodenorganismen zu untersuchen und gleichzeitig die Möglichkeit zu gewährleisten, verschiedene relevante abiotische Bedingungen wie Wassereinträge, Temperatur, Mineraltyp und Mineralkorngröße zu optimieren. Hier werden das Design und die Erläuterung der Konstruktionsschritte eines innovativen Aufbaus vorgestellt, der darauf abzielt, EW-Raten durch die Aktivität von Bodenorganismen in kleinen Mesokosmen zu erhöhen. Der Versuchsaufbau besteht aus 203 Säulen (Länge 15 cm, Durchmesser 7 cm), die 8 Wochen lang bei 25 °C in einer Klimakammer (4,54 m x 2,72 m) platziert werden. Die 203 Säulen sind in 10 Gruppen à 18 und 2 Gruppen à 10 unterteilt, um in die Klimakammer zu passen. Eine der beiden Gruppen von 10 Spalten wird verwendet, um das Einfügen von drei weiteren Spalten zu ermöglichen, die als Leerzeichen verwendet werden. Jede Gruppe befindet sich über einem Kühlschrank und wird von einem fernsteuerbaren Bewässerungssystem gekrönt, das variable Bewässerungsraten innerhalb und zwischen Kühlschränken ermöglicht. Das Sickerwasser jeder Säule wird in einem Kanister gesammelt, der im Kühlschrank bei konstanter Temperatur aufbewahrt wird (Abbildung 1). Ein Kühlschrank sammelt das Sickerwasser einer Gruppe von Kolonnen, was bedeutet, dass ein Kühlschrank als ein einziges System mit 18 oder 10 Kolonnen betrachtet werden kann. Daher kann die Anzahl der Säulen in diesem Versuchsaufbau je nach experimentellen Anforderungen mit maximal 203 Säulen angepasst werden.
Abbildung 1: Schematische Seitenansicht des Aufbaus mit 5 Säulen, aber unter Berücksichtigung eines Systems von 18 Spalten. Der Rahmen, der die Säulen hält, besteht aus Edelstahlplatten, Edelstahlschrauben und Acrylplatten. Die Säulen sind in der Mitte des Rahmens positioniert und werden von einem Bewässerungssystem gekrönt. Unterhalb der Kolonnen sind Trichter über Rohre mit Kanistern verbunden, um das Sickerwasser aufzufangen. Kanister befinden sich in einem Kühlschrank, in dem das gesamte System untergebracht ist. Der Kühlschrank kann durch Anheben des Deckels geöffnet werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
In diesem Aufbau sorgt die Verwendung von Silikatgesteinspulvern mit spezifischen Korngrößen dafür, dass hohe Verwitterungsraten erreicht werden können, während die Inokulation mit speziell ausgewählten Bakterien, Pilzen und Regenwürmern die biotische Aktivität in diesem künstlichen System gewährleistet. Der Aufbau ermöglicht die gleichzeitige Quantifizierung des in den festen und in den flüssigen Proben gebundenen Kohlenstoffs durch Messung sowohl des gelösten als auch des festen IC sowie der Gesamtalkalinität (TA). Darüber hinaus können andere Parameter wie pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit (EC) und Ionen im Sickerwasser als Indikatoren für die Verwitterung gemessen werden. Dieser Aufbau ermöglicht auch die Bewertung der Auswirkungen des Überlebens und der Aktivität von Bodenorganismen. Repräsentative Ergebnisse belegen die Eignung dieses Protokolls für den Aufbau eines Aufbaus, bei dem Erhöhungen der Verwitterungsraten nicht nur von abiotischen, sondern auch von biotischen Faktoren abgeleitet werden.
Protocol
Representative Results
Discussion
Im aktuellen Forschungskontext wurde dieser Aufbau auf einzigartige Weise entwickelt, um die Bindung von anorganischem Kohlenstoff zu optimieren, indem die Mineralverwitterung durch die Aktivität von Bodenbiota verbessert wird, während gleichzeitig abiotische Faktoren manipuliert werden, die für die Stimulierung der Verwitterung bekannt sind. Die Möglichkeit, in diesem Aufbau sowohl das feste verarbeitete Material als auch das Sickerwasser zu sammeln, ermöglicht eine vollständige Charakterisierung beider Fraktionen. Trotz der enormen Anzahl an Säulen sorgen die Entnahme der Proben und die durchgeführten Analysen für eine qualitativ hochwertige Datenerhebung. Außerdem ist es sehr wichtig, eine große Anzahl von Kombinationen in einem einzigen Versuchslauf zu haben, um die gesammelten Daten mit modernen und fortschrittlichen statistischen Methoden, wie z. B. maschinellem Lernen, zu analysieren. Mit diesen Methoden können die Hauptvariablen bestimmt werden, die zu hohen Verwitterungsraten und weiterer Kohlenstoffbindung führen. Folglich bietet dieser Aufbau die Möglichkeit, das Verständnis der Auswirkungen von Bodenorganismen auf die EW- und IC-Sequestrierung zu verbessern. Dies ist von grundlegender Bedeutung, um realistischere Beschränkungen für die Grenzen von EW und seine Effizienz bei der Reduzierung der atmosphärischen CO2 – Konzentrationen festzulegen. Dieser Aufbau weist einige Besonderheiten im Vergleich zu bestehenden Studien auf, die EW und den Einfluss von Bodenorganismen untersuchen.
Die Auswirkungen von abiotischen Faktoren auf EW wurden bereits in früheren Studien untersucht 4,29,30,31,32,33,34. Einige dieser Studien verglichen verschiedene Mengen, Arten und Korngrößen von Gesteinen, aber ihr Aufbau bestand entweder aus einem Topfexperiment 32,33 oder beinhaltete das Mischen von Gesteinsmehl mit Erde34. Andere Experimente konzentrierten sich auf eine Gesteinsart mit unterschiedlichen Bewässerungsraten, hatten aber nicht die Möglichkeit, häufig mit einem automatisierten System zu bewässern, oder konzentrierten sich auf mehrere Bewässerungsraten und -frequenzen35. Andere Studien zeigten einen ähnlichen Aufbau wie im aktuellen Protokoll, mit der Möglichkeit, die Bewässerungsraten anzupassen und die Temperatur konstant zu halten, neben der Variation von Gesteinskörnungen und -typen29,30. Darüber hinaus war das Design dieser Aufbauten vergleichbar mit dem im vorliegenden Manuskript vorgeschlagenen und darauf ausgelegt, das Sickerwasser für weitere Analysen zu sammeln29,30. Darüber hinaus wurden die CO2 –Konzentrationen in diesen Studien als ein weiterer Faktor variiert, der die Verwitterung verstärkt29. Keine dieser früheren Studien hat sich jedoch auf die Wirkung biotischer Faktoren auf die Förderung von EW konzentriert. In diesem Aufbau ist es das Ziel, den Verwitterungsprozess und die weitere IC-Sequestrierung zu verbessern, indem bestimmte Bakterien, Pilze und Regenwürmer geimpft und bestimmt werden, inwieweit sie EW beschleunigen können.
In Bezug auf die Wirkung biotischer Faktoren auf EW gibt es nur wenige Studien, die sich nicht speziell mit EW befasst haben, sondern untersucht haben, ob Bodenorganismen die mineralische Verwitterung beeinflussen können. In diesen Studien wurde hauptsächlich untersucht, wie die Verwitterung durch Bodenorganismen beeinflusst wird, die Nährmedien 19,21, Petrischalen 36, Nylonsäcke, die im Boden vergraben sind 14, oder kleine Mengen Gesteinsmehl, das mit anderen Substraten gemischt ist 36,37, verwendet. Die Verwendung solch kleiner Systeme oder Aufbauten macht es schwierig, die Wirkung von Organismen von anderen Variablen zu trennen. In einigen Experimenten wurde ein ähnlicher Aufbau wie der hier vorgeschlagene verwendet, jedoch in kleinerem Maßstab, mit mit Gesteinsmehl gefüllten Säulen, die mit Bodenorganismen beimpft wurden38,39,40. Diese Experimente ließen jedoch entweder gleichzeitig Pflanzen wachsen und konzentrierten sich nicht auf die ausschließliche Wirkung bestimmter Bodenorganismen13,35 oder sammelten das Sickerwasser nicht36. Außerdem haben sich die meisten Studien, die zeigten, dass Bakterien, Pilze und Regenwürmer die Mineralverwitterung verstärken, auf die Wirkung dieser Organismen auf die Nährstofffreisetzung als Hinweis auf die Verwitterung und nicht auf die IC-Sequestrierung konzentriert 11,13,14,19,36,37,38 . Vor allem zielte keine dieser früheren Studien darauf ab, EW zu fördern oder die Möglichkeit aufzuzeigen, abiotische Faktoren während des gesamten Versuchszeitraums anzupassen und aufrechtzuerhalten. In diesem Aufbau werden nicht alle abiotischen Faktoren konstant gehalten, sondern eine Vielzahl von Kombinationen auf vier abiotische Faktoren getestet, wie z. B. Wasserbewässerungsraten und -häufigkeiten, Gesteinspulvertyp und Korngröße, mit dem Ziel, EW durch die Aktivität von Bodenorganismen zu fördern.
Außerdem zeigte keine der bisherigen Studien, die sich auf die Wirkung von abiotischen oder biotischen Faktoren auf EW konzentriert haben, die Möglichkeit, eine extrem große Anzahl von Säulen und Variablen innerhalb eines Versuchslaufs zu haben. In diesem Aufbau ist es möglich, mehrere verschiedene Kombinationen verschiedener Variablen während eines Versuchslaufs zu testen, da die beeindruckende Anzahl von Säulen, für die der Aufbau konzipiert wurde, und gleichzeitig qualitativ hochwertige Ergebnisse liefert. Angesichts der Neuartigkeit des Aufbaus werden im Folgenden einige mögliche Verbesserungen und verbleibende Herausforderungen vorgestellt, die bei der Entwicklung zukünftiger ähnlicher Aufbauten berücksichtigt werden könnten.
Es sollte auf homogene Luftbedingungen in der Inkubationskammer geachtet werden. Die Platzierung des Aufbaus in einer Klimakammer sorgte für eine konstante Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit. Belüftungsbeschränkungen (z. B. Luftströmung) können eine räumliche Variabilität der atmosphärischen Bedingungen erzeugt und somit zu einer unverhältnismäßigen Verdunstung der Kolonnen an bestimmten Stellen geführt haben, was ein häufiges Phänomen bei dieser Art von Aufbau ist35. Um diesen Nachteil zu beheben, wird empfohlen, eine Wasserbilanz für Säulen zu berechnen, die an verschiedenen Stellen in der Kammer platziert sind, wenn Replikation und Randomisierung nicht möglich sind.
Die Säulen sollten nach dem Einsetzen in die Acrylplatte sorgfältig an den Trichtern ausgerichtet werden, um Sickerwasserverlust zu vermeiden. Während des betrachteten Versuchszeitraums traten Sickerwasserverluste von der Unterseite der Kolonnen aufgrund einer falschen Positionierung der Trichter oder aufgrund der Verstopfung der Maschen auf. Zusammen mit der Verdunstung kann dies zum Teil erklären, warum das gesammelte Sickerwasser im Vergleich zu den Erwartungen geringer ausfiel (Abbildung 13). Um diese Verluste zu minimieren, ist darauf zu achten, dass die Trichter optimal unter den Säulen positioniert sind. Die Verwendung breiterer Trichter ist ebenfalls eine praktikable Option. In diesem Fall sollte beim Bau der Acrylplatten auf den Durchmesser der Löcher und den Abstand zwischen den Acrylplatten geachtet werden.
Langsamerer Wasserfluss in Bodensäulenexperimenten, bei denen häufig Wasser angewendet wird, ist ein wiederkehrendes Problem 7,30,40. In den Experimenten, die mit dem vorgestellten Aufbau durchgeführt wurden, wurden zum Teil recht hohe Bewässerungsraten und sehr feine mineralische Korngrößen verwendet, denen zunächst eine Struktur fehlt, wie sie normalerweise in Böden zu beobachten ist. Dies könnte dazu geführt haben, dass die Poren der Netze am Boden der Säulen, die nur feine Mineralien enthalten, während des Versuchs verstopft sind. Daher floss das Wasser nicht schnell genug durch die Säulen, was sowohl zu einer Überflutung der Säulen führte, wodurch die Wasserinfiltration und die Sickerwassersammlung reduziert wurden, als auch zu anoxischen Bedingungen innerhalb der Säulen, die sich auf biogeochemische Prozesse auswirkten. Um dieses Problem zu entschärfen, ist es wichtig, immer einen bestimmten Prozentsatz an groben mit feineren mineralischen Korngrößen zu mischen und 100% sehr feine mineralische Korngrößenmischungen zu vermeiden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Säulen eine bestimmte Anzahl von Benetzungs-/Trocknungszyklen zu ermöglichen, um die Bildung der Bodenstruktur einzuleiten und so die Wasserinfiltration zu verbessern. Außerdem wäre es sinnvoll, vor Beginn des Experiments die grundlegende Bodenwasserdynamik wie gesättigte und ungesättigte Strömung und Wasserretentionskurve in einigen Mesokosmen zu bestimmen, um den Gasfluss, den Mineralsättigungszustand und die Triebkräfte der Organismenaktivität besser zu verstehen.
Der vorgestellte Versuchsaufbau ist komfortabel zu bedienen, bietet eine einfache Installation und kann je nach Forschungsbedarf angepasst werden. Im Rahmen der Mineralverwitterung kann es mit den notwendigen Anpassungen mit einer Gaskammer gekoppelt werden, um nicht nur Kohlenstoff in der festen und wässrigen Phase zu charakterisieren, sondern auch die Dynamik von Kohlenstoff in der Gasphase zu betrachten. Außerdem kann dieser Aufbau verwendet werden, um realistische Wasserinfiltrationsraten mit Trocken-Nass-Sequenzen zu untersuchen, da diese zeitliche Dynamik die Verwitterung stark beeinflussen könnte41. Der Einsatz dieses Aufbaus ist nicht auf Experimente beschränkt, die sich ausschließlich auf Silikatmineralien konzentrieren, sondern kann auch in Säulenexperimenten mit unterschiedlichen Substraten eingesetzt werden. Außerdem kann die Länge der Experimente je nach experimentellen Erfordernissen verkürzt oder verlängert werden, und die Anzahl der Säulen kann geändert werden. Die Möglichkeit, Proben sowohl aus den festen verarbeiteten Materialien als auch aus dem Sickerwasser zu entnehmen, ermöglicht es uns, verschiedene Analysen durchzuführen, um uns auf eine der beiden Komponenten oder beide zu konzentrieren. Nach derzeitigem Kenntnisstand ist dies der einzige Aufbau, der bisher mit einer außergewöhnlichen Anzahl von Säulen gebaut wurde, der darauf abzielt, Bodenorganismen zu nutzen, um die Mineralverwitterung zu verbessern und gleichzeitig die abiotischen Bedingungen in einem System zu kontrollieren, das ausschließlich aus Silikatmineralien und organischen Materialien besteht.
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken Ton van der Zalm aus Tupola für die Entwicklung des Bewässerungssystems. Außerdem danken wir Jaco Baars von Tupola für das Lachen und die mentale Unterstützung, die wir während des Aufbaus dieses Setups erhalten haben. Wir danken Peter Garamszegi und Ángel Velasco Sánchez für ihre Hilfe bei der manuellen Bewässerung der Säulen, wenn das Bewässerungssystem nicht funktionierte. Wir danken auch Steven Heesterman, Xuming Li, Karen Morán Rivera, Jonna van den Berg und Kangying Xie für die Hilfe während der Probenahme. Wir danken Peggy Bartsch, Tom Jäppinen, Peter Nobels, Brent Rotgans, Andre van Leeuwen und Gerlinde Vink für die Unterstützung im Labor, die Analysen der Proben und die fruchtbaren Gespräche. Abschließend danken wir Jeroen Zonneveld von Unifarm für die Bereitstellung und Wartung der Klimakammer. Dieser Aufbau wurde im Rahmen des Projekts Bio-Accelerated Mineral Weathering (BAM!) aufgebaut, das durch das Rahmenprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union für Forschung und Innovation im Rahmen der Finanzhilfevereinbarung Nr. 964545 gefördert wird.
Materials
| Acryl sheet plates | WSV kunststoffen BV | N/A | Used for holding columns, funnels, irrigation tubes and pipes. |
| Adapter ring | Tameson | FL2S-FM-B-014G-034G | Used ot make the system to connect the PU hose to the tap. |
| Cable ties | Gamma | 456196 | Used for holding the mesh system. |
| Citric acid | Nortembio (amazon.nl) | B01BDLOGW2 | Used for cleaning pipes and funnels. |
| CytoFLEX flow cytometer | Beckam Coulter | CytoFLEX | |
| Dishwasher soap | BOOM | 77000307.9010 | Used for cleaning the jerrycans. |
| Eight relay expansion module | Control by web | X-12s | Used to control the valves of hte irrigation system. |
| End cap | Wildkamp | 819906 | Used to close one end of the main tube of the irrigation system. |
| Fridges | HorecaGemak | DIA-BVL031/6P | Used for storing the jerrycans. |
| Funnels | Praxisdienst | 135864 | Used for directing the leachate from the columns to the jerrycans. 75 mm diamater. |
| Hand punch | Wildkamp | 719928 | Used to cut holes for small tubes in the main tube of the irrigation tube. |
| HDPE Jerrycan 10 L | Glas-shop.be | 105157 | Come with lid. Used to collect the leachate. |
| HDPE Jerrycan 5 L | Glas-shop.be | 105156 | Come with lid. Used to collect the leachate. |
| Hexagon nut | Fabory | 51080.100.001 | Used to block acryl sheets on metal screws. |
| Label printer | Brother | PT-H107B | Used for printing labels to stick on acryl sheets. |
| Ldpe irrigation pipe | Wildkamp | 15382585 | Used to make main tube of the irrigation system. |
| Luggage scale | United Entertainment | 8718274546996 | Used to weigh jerrycans. |
| Mesh 10 μm | Franz Eckert | PES-10/2 | Used for the mesh system. |
| Mesh 20 μm | Franz Eckert | PES-20/13 | Used for the mesh system. |
| Metal screws | Schroeven goothandel.nl | 100975401010 | Used to install acryl sheets. |
| Micro hose for drip irrigation | Wildkamp | 15119128 | Used to make small tubes of the irrigation system. |
| Middle ring | self-made with 3D printer | self-made with 3D printer | Used for holding the columns a few centimeters above the funnels. |
| Nosepiece | Wildkamp | 15045986 | Used to connect the solenoid valve to the irrigation pipe. |
| Nylon mesh | Sefar | N/A | 1 mm mesh used for the top of the columns to prevent earthworms' escape. |
| Plastic beads | lyondelbasell | TRC 352N C12507 | Used for the mesh system. |
| Plug-in fitting with 2 connections | Tameson | F24V5 | Used at the end of the system to end the PU hose. |
| Polycarbonate enclosure | RS | 498-5387 | Used to house the electronical compontents of the irrigation system. |
| Power cable | RS | 775-6075 | Used to connect the valves. |
| pp coupling | Wildkamp | 719780 | Used to make the system to connect the PU hose to the tap. |
| Pressure regulator | Wildkamp | 719943 | Used to make sure all small tubes were releasing same amount of water. |
| PTFE tape | GAMMA | 237001 | Used ot wrap the end of hte irrigation pipe. |
| PU hose | Tameson | PU-8-1198-50-1 | Used to connect all the valves with eath other and to the tap. |
| PVC pipes | Rubbermagazijn | 99001230 | Used for connecting the funnels to the jerrycans. |
| PVC tubes | Wildkamp | 91700 | Used to make the columns. |
| Rail power supply | RS | 145-7873 | Used to supply power to the eight relay expansion module. |
| Rubber bands | PasschierTerpo | 8714603820621 | Used to hold the mesh for earthworms. |
| Solenoid valve | Tameson | CM-DA014B020E-024DC | Used for opening and closing of the waterflow. |
| Sprinklers | self-made with 3D printer | self-made with 3D printer | Used for evenly distribute the water over the columns. |
| Stainless steel plates | 24/7 tailor steel | N/A | Used as a frame for the set-up above the fridge. |
| T-piece plug in fitting | Tameson | F25DT | Used to connect the solenoid valve to the PU hose. |
| TPU 95A material | MakerPoint | 1756 | Used to print components with 3D printer. |
| Washer carriers | Fabory | 50095.100.001 | Used to put below hexagon nut. |
| Web Enabled Controller | Control by web | X-400-I(9-28 VDC) | Used for allowing online control of the irrigation settings. |
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