CN103301746A

CN103301746A - 结合贝类或珊瑚养殖以固定二氧化碳的方法及系统

Info

Publication number: CN103301746A
Application number: CN2012100698457A
Authority: CN
Inventors: 赖珏光
Original assignee: TOP GREEN BIO-TECH Co Ltd
Current assignee: TOP GREEN BIO-TECH Co Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明涉及一种结合贝类或珊瑚养殖以固定二氧化碳的方法及系统。本发明旨在利用贝类或珊瑚养殖系统来固碳，借以吸收废气中的二氧化碳含量，并且让二氧化碳能被半永久性固碳。本发明所提供的方法是将废气中的二氧化碳通过喷雾水洗方法溶入水中，利用含有二氧化碳的水来培植藻类，再将藻类提供给贝类作为生长所需的食物，或直接提供给珊瑚的共生藻类让珊瑚成长，则在此过程中，即可将二氧化碳中的碳元素转换为贝壳及珊瑚骨骼的主要成分碳酸钙，并由于碳酸钙不易分解，能半永久性固碳，故可兼具养殖及环保的目的，为利用自然法则的高度技术思想，极具产业价值。

Description

结合贝类或珊瑚养殖以固定二氧化碳的方法及系统

技术领域

本发明涉及一结合环保与养殖的方法及系统，特别是指结合贝类或珊瑚养殖技术以及废气处理技术，以达到固定二氧化碳并兼具产业价值的高度技术思想。

背景技术

地球气候高温化的问题是当前地球环保最迫切的课题。从1992年“地球高峰会议”制订的“全球气候变化公约”到1998年“京都议定书”，各国无不积极进行二氧化碳排放减量的工作；但到目前为止，遏止二氧化碳排放量成效不彰，对二氧化碳排放做出相关规定的联合国京都议定书在实施多年后依然无法落实。

对此，科学家不断研究出一些理论或替代方案，以期能降低大气中二氧化碳的含量，例如：认养或保育森林、栽种食用植物、或研发植物生质能源等等，使其能通过植物在成长过程中吸收大气中的二氧化碳。这些方法固然有其优点，但深入研究即可发现，通过植物来吸收二氧化碳，仅能让空气中的二氧化碳短暂平衡，并无法有效解决大气中持续增加的二氧化碳含量。

以保育森林或造林为例，理论上利用树木进行光合作用，将二氧化碳转化为碳水化合物，再复合组成纤维素而形成树干，则二氧化碳就会被树木的固碳作用留存在木材中。但树木长到成熟期后成长速度变慢而落叶量增加，造成森林的老化与二氧化碳代谢机制的停滞，这些已经储备充足的碳含量森林的树木，在未来空气中二氧化碳浓度增加时，已不太可能吸收更多的碳。就算以人为方式不断造林后砍伐，将木材制成纸浆、建材，在制造过程以及最后回收纸或建材燃烧后，仍然会产生二氧化碳。

又如从玉米和甘蔗提炼出生质酒精、生质柴油的方法，其立意固然甚佳，但生质能源燃烧，还是会产生二氧化碳。有专家表示，生质能源燃烧对整体生态而言，不会影响“当代”环境碳化合物总量。但这种生质能源除了在制造过程仍然会排碳之外，从另一个角度来看，对于目前还在不断消耗远古储存下来的碳--化石燃料所产生的二氧化碳减量亦无帮助。

此外，利用绿色的植物的叶绿素，来吸收空气中的二氧化碳当作原料，然后制造出葡萄糖、淀粉等有机物来作为动物的食物，此方法乍看之下似乎可以解决产生二氧化碳的问题。然而，根据联合国粮农组织(FAO)2006年发布的一项报告表示，我们日常饮食的生产过程，特别是肉类，向大气排放的二氧化碳、甲烷、氮氧化物等温室气体，换算成具有相同效应的二氧化碳量，比运输业或工业还多！

即便是将这些植物供给自然界的一级消费者动物食用，动物食用生长时的代谢以及死亡后经细菌分解，都仍然会再度将二氧化碳释放。换言之，这种由植物转换成动物再还原成二氧化碳的过程短暂，对于平衡空气中二氧化碳的效果可以说几乎没有帮助。

有鉴于此，本发明人乃积极研究如何能有效的将二氧化碳固定，并且让固定后的二氧化碳不会在短暂时间内轻易还原，如此才能真正达到减碳以及减缓温室效应的目的。

发明内容

本发明的主要目的是利用贝类或珊瑚养殖系统来固碳，借以吸收工业废气中的二氧化碳含量，并且让二氧化碳能被半永久性固碳，借此可有效减少大气中的二氧化碳。

为达成上述目的，本发明提供了一种结合贝类养殖以固定二氧化碳的方法及系统，是将废气中的二氧化碳溶入水中，利用含有二氧化碳的水来培植藻类，再将藻类提供给贝类作为生长所需的食物，在贝类生长过程将二氧化碳中的碳元素转换为贝壳，通过贝壳的主要成分碳酸钙来固定二氧化碳。

本发明还提供了一种结合珊瑚养殖以固定二氧化碳的方法，该方法是将废气中的二氧化碳溶入水，利用含有二氧化碳的水来供给与珊瑚共生的藻类进行光合作用，同时让珊瑚成长，借珊瑚成长时所分泌的碳酸钙骨骼固定二氧化碳。

实施时，上述废气可以为工业废气或发电厂排放的废气，优选地，废气中的二氧化碳是通过喷雾水洗方法溶入水中，并加以水质控制处理，让水质能适合藻类生长。

上述本发明结合贝类或珊瑚养殖以固定二氧化碳的方法包含有下列优点：

1、二氧化碳可以直接由工厂或发电厂所排放的废气中捕捉，借此可以大量减少工业废气的二氧化碳含量。

2、利用二氧化碳供藻类进行光合作用的自然法则，并且进一步以藻类来养殖珊瑚或贝类，相较于现有技术将藻类制成生质能源，本发明养殖过程中不会排放更多的碳。

3、珊瑚骨骼及贝壳中95％以上是CaCO₃(碳酸钙)，其中，碳的比例高达44％(CO₂/CaCO₃＝44/100)，能够大量固碳，而且化学状态相对稳定，不容易将二氧化碳轻易的再释放回大气中，能够半永久性的固定二氧化碳，有效减少并固定工业废气或大气中的二氧化碳，减缓温室效应。

4、养殖采收后的贝类或珊瑚中，贝肉可供食用，而珊瑚或贝壳则可供做观赏或制成工艺品、饰品、建材等，具有高度经济价值；甚至珊瑚还可以回归海洋以供给鱼类栖息，让海洋复育。

基于上述方法，本发明还提供了一种结合贝类养殖以固定二氧化碳的系统，其包括：

一废气处理单元，将废气导入后连接一气液混合装置，使二氧化碳溶入水中；

一藻类植栽单元，其上游端连接于气液混合装置，利用气液混合装置所产出含有二氧化碳的水进行藻类植栽，令藻类进行光合作用而生长；以及

一贝类养殖单元，利用前述藻类植栽单元所长成的藻类作为贝类生长所需的主要食物，通过贝类外壳的主要成分碳酸钙固碳。

基于上述方法，本发明还提供了一种结合珊瑚养殖以固定二氧化碳的系统，其包括：

一珊瑚养殖单元，其上游端连接于气液混合装置，利用气液混合装置所产出含有二氧化碳的水进行珊瑚养殖，令与珊瑚共生的藻类能进行光合作用，同时通过珊瑚虫成长时所分泌的碳酸钙骨骼固碳。

根据本发明的具体实施方案，在上述的养殖系统中，所述的废气处理单元可以直接连接工厂或发电厂运作时所排放的废气排放系统。

根据本发明的具体实施方案，优选地，所述的气液混合装置可以为连续式喷雾水洗塔，使其能将废气中的二氧化碳通过喷雾水洗方法溶入水中，并加以水质控制，以供给藻类进行光合作用。其它诸如养殖珊瑚、贝类及培养藻类所需的温控设备、光照设备、循环回水单元、甚至利用太阳能发电以供该等设备运作等等，俱属现有技术，在此不另赘述。

附图说明

图1为实施例1提供的结合贝类养殖以固定二氧化碳的系统的示意图。

图2为实施例2提供的结合珊瑚养殖以固定二氧化碳的系统的示意图。

主要附图标号说明：

10废气处理单元

11气液混合装置

20藻类植栽单元

30贝类养殖单元

40工厂或发电厂

50循环回水单元

60珊瑚养殖单元

具体实施方式

本发明“结合贝类或珊瑚养殖以固定二氧化碳的方法”，旨在利用例如：文蛤、蚬、牡蛎等贝类、以及造礁珊瑚等珊瑚类的养殖系统来固碳，借以吸收废气中的二氧化碳含量，并且让二氧化碳能被半永久性固定。

本发明方法主要是将废气中的二氧化碳溶入水中，利用含有二氧化碳的水来培植藻类，再将藻类提供给贝类作为生长所需的食物，或直接提供给珊瑚的共生藻类让珊瑚成长，则在此过程中，即可将二氧化碳中的碳元素转换为贝壳及珊瑚骨骼的主要成分碳酸钙，并由于碳酸钙不易分解，因此能半永久性固碳。

实施例1

如图1所示，本发明的实施例1是提供一种“结合贝类养殖以固定二氧化碳的系统”，其包括：一废气处理单元10、一藻类植栽单元20、以及一贝类养殖单元30，其中：

该废气处理单元10可以连接于工厂或发电厂40原有的废气排放系统，以直接导入工业废气；该废气处理单元10进一步包含一气液混合装置11，可将废气导入后通过气液混合装置11使二氧化碳溶入水中。实施时，所述的气液混合装置11可以为循环喷雾水洗塔等设备，借以让水在喷雾的过程中捕捉二氧化碳，并将水质处理成能够适合藻类成长后，再供给藻类植栽单元20。

该藻类植栽单元20，其上游端连接于废气处理单元10的气液混合装置11，使其能利用气液混合装置11所产出含有二氧化碳的水进行藻类植栽，令藻类能进行光合作用而生长。

实施时，配合前述连接于工厂或发电厂40原有的废气排放系统的废气处理单元10，该藻类植栽单元20可以为设置在工业区或发电厂旁的室内或室外植栽场，甚或移动式的植栽装置(例如货柜式藻类植栽场)，以方便收成运输。除此，藻类生长所需的光照，在室外植栽场可以为天然阳光，在室内则可以利用LED或其它光源模块以人工照射。

该贝类养殖单元30是利用前述藻类植栽单元所长成的藻类作为贝类生长所需的主要食物，在贝类生长时会合成分泌碳酸钙以形成贝壳，使其能通过贝壳的主要成分碳酸钙来固定二氧化碳。

实施时，贝类养殖单元30同样可以为设置在工业区或发电厂旁的室内或室外养殖场，甚或移动式的养殖装置(例如货柜式养殖场)，以方便收成运输。所养殖的贝类可以为具食用价值的文蛤、蚬、牡蛎、九孔、扇贝等，或者为具有观赏价值的珍珠母贝、螺贝等等。

除此，该贝类养殖单元30亦可连接一循环回水单元50，使水质能维持适合贝类生长。其它诸如养殖藻类及贝类所需的温控设备、光照设备甚至利用太阳能发电以供该等设备运作等等，俱属已知技术，在此不另赘述。

经上述本发明“结合贝类养殖以固定二氧化碳的系统”来养殖贝类并固定二氧化碳时，由于二氧化碳可以直接由工厂或发电厂所排放的废气中捕捉，借此可以大量减少工业废气的二氧化碳含量。而且相较于现有技术将藻类制成生质能源，本发明养殖过程中不会排放更多的碳。

尤其是贝壳中95％以上是CaCO₃(碳酸钙)，其中，碳的比例高达44％(CO₂/CaCO₃＝44/100)，因此能够大量固碳，而且化学状态相对稳定，不容易将二氧化碳轻易的再释放回大气中，能够半永久性的固定二氧化碳，有效减少并固定工业废气或大气中的二氧化碳，减缓温室效应。再者，养殖采收后的贝类中，其贝肉可供食用，而贝壳则可供做观赏或制成工艺品、饰品、建材等，具有高度经济价值。

实施例2

如图2所示，本发明的实施例2为一种“结合珊瑚养殖以固定二氧化碳的系统”，其包括：一废气处理单元10、以及一珊瑚养殖单元60，其中：

该废气处理单元10与实施例1相同，可以连接于工厂或发电厂40原有的废气排放系统，并进一步包含一由循环喷雾水洗塔等设备所构成的气液混合装置11，使二氧化碳能溶入水中，并且将水质处理成能够适合藻类及珊瑚成长后，再供给珊瑚养殖单元60。

该珊瑚养殖单元60的上游端连接于废气处理单元10的气液混合装置11，使其能利用气液混合装置11所产出含有二氧化碳的水进行藻类及珊瑚植栽，令藻类能进行光合作用而生长，同时让与藻类共生的珊瑚成长，由于珊瑚虫成长时会分泌碳酸钙骨骼，借此即可让二氧化碳被固定，以达到前述的功效。

同样的，本实施例亦可配合前述连接于工厂或发电厂40原有的废气排放系统的废气处理单元10，将珊瑚养殖单元60设置在工业区或发电厂旁的室内或室外养殖场，甚或移动式的养殖装置，以方便收成运输。

其它诸如而藻类、珊瑚生长所需的温控设备、光照设备、循环回水单元50、甚至利用太阳能发电以供该等设备运作等等，俱属已知技术，在此不另赘述。

综上所述本发明结合贝类或珊瑚养殖以固定二氧化碳的方法及系统，不但能利用自然法则养殖出具有经济价值的贝类或珊瑚，还能有效的将工业废气中的二氧化碳半永久性固定，可以兼具养殖及环保价值。惟，前述的实施例说明及附图所示，仅系列举出本发明较佳的实施方式，并非以此局限本发明；举凡与本发明的方法及系统特征近似或相雷同者，均应属本发明的创设目的及保护范围之内，谨此声明。

Claims

1.一种结合贝类养殖以固定二氧化碳的方法，其是将废气中的二氧化碳溶入水中，利用含有二氧化碳的水来培植藻类，再将藻类提供给贝类作为生长所需的食物，在贝类生长过程将二氧化碳中的碳元素转换为贝壳，并通过贝壳的主要成分碳酸钙固定二氧化碳。

2.如权利要求1所述的结合贝类养殖以固定二氧化碳的方法，其中，所述废气中的二氧化碳是通过喷雾水洗方法溶入水中，并加以水质控制处理，让水质能适合藻类生长。

3.一种结合珊瑚养殖以固定二氧化碳的方法，其是将废气中的二氧化碳溶入水，利用含有二氧化碳的水来供给与珊瑚共生的藻类进行光合作用，同时让珊瑚成长，并通过珊瑚成长时所分泌的碳酸钙骨骼固定二氧化碳。

4.如权利要求3所述的结合珊瑚养殖以固定二氧化碳的方法，其中，所述废气中的二氧化碳是通过喷雾水洗方法溶入水中，并加以水质控制处理，让水质能适合藻类生长。

5.一种结合贝类养殖以固定二氧化碳的系统，其包括：

一废气处理单元，进一步包含一将废气导入后使二氧化碳溶入水中的气液混合装置；

一上游端连接于废气处理单元的藻类植栽单元，利用气液混合装置所产出含有二氧化碳的水进行藻类植栽，令藻类能进行光合作用而生长；以及

一贝类养殖单元，利用所述藻类植栽单元所长成的藻类作为贝类生长所需的主要食物，借贝类生长时合成分泌的碳酸钙以形成贝壳，并固定二氧化碳。

6.如权利要求5所述的结合贝类养殖以固定二氧化碳的系统，其中，所述气液混合装置为循环喷雾水洗塔。

7.如权利要求5所述的结合贝类养殖以固定二氧化碳的系统，其中，所述废气处理单元连接于工厂或发电厂原有的废气排放系统。

8.一种结合珊瑚养殖以固定二氧化碳的系统，其包括：

一废气处理单元，进一步包含一将废气导入后使二氧化碳溶入水中的气液混合装置；以及

一上游端连接于废气处理单元的珊瑚养殖单元，利用气液混合装置所产出含有二氧化碳的水让与珊瑚虫共生的藻类进行光合作用同时让珊瑚虫成长，借珊瑚虫成长时分泌的碳酸钙骨骼固定二氧化碳。

9.如权利要求8所述的结合珊瑚养殖以固定二氧化碳的系统，其中，所述气液混合装置为循环喷雾水洗塔。

10.如权利要求8所述的结合珊瑚养殖以固定二氧化碳的系统，其中，所述废气处理单元连接于工厂或发电厂原有的废气排放系统。