CN105189726B - 适合于生长藻类的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了适合于生长藻类的方法和装置。

Description

适合于生长藻类的方法和装置
相关申请
本申请获得来自于2012年11月8日提交的美国临时专利申请US61/723,799的优先权，其通过引用并入，如同在本文中完全地提出。本申请涉及于2012年5月6日提交的并且于2012年11月15日作为WO2012/153174公布的PCT专利申请IB2012/000884，其通过引用并入，如同在本文中完全地提出。
本发明的领域和背景
在某些实施方案中，本发明涉及藻类养殖的领域，并且更具体地但是不排他地涉及适合于生长藻类特别是微藻类的方法和装置。
商业藻类养殖对于生产用于许多行业的产品是重要的，包括食品、化妆品、药物、化学和燃料行业。
用于生长藻类的方法和装置被寻求。
发明概述
本文中本发明的某些实施方案提供在某些方面中具有超过本领域中已知的那些的益处的用于生长藻类特别是微藻类的方法和装置。
根据本发明的某些实施方案的方面，提供一种用于生长藻类的方法，包括：在第一位置处提供藻类生长液体；以及允许藻类生长液体在经过气态气氛时从第一位置移动至储器；其中储器低于第一位置。在某些实施方案中，方法还包括，在藻类生长液体经过该气氛至储器的传递期间，藻类生长液体连续地接触延迟藻类生长液体移动至储器的多个中间层，其中中间层的数量是至少一个。
根据本发明的某些实施方案的方面，还提供一种用于生长藻类的装置，包括：
a.储器，其适合于容纳藻类生长液体；以及
b.液体运输组件，其界定用于藻类生长液体从储器至液体运输组件的第一位置的管道，该第一位置高于储器，
其中第一位置包括至少一个孔，所述至少一个孔配置为允许从储器移除的藻类生长液体在经过气态气氛时移动返回至储器。
在某些实施方案中，装置还包括位于不同的高度处的多个中间层，该多个中间层定位为使得从第一位置移动至储器的藻类生长液体连续地接触多个中间层，由此延迟藻类生长液体从第一位置至储器的移动，其中中间层的数量是至少一个。在某些实施方案中，中间层位于一个距另一个的不同的高度处，该高度低于第一位置并且高于储器。
本文的教导的某些实施方案的方面是对于2012年5月6日提交的并且于2012年11月15日作为WO2012/153174公布的PCT专利申请IB2012/000884的教导互补的或部分地从属于其。在公布之前，IB2012/000884以其整体作为附录被包括在US 61/723,799中，US61/723,799是本申请的优先权文件，特别提供了实现本对发明的方面支持。因为WO2012/153174现在已经被公布，所以其由此通过引用被包括，如同在本文中完全地提出。
除非另有定义，否则本文使用的所有的技术的和科学的术语具有与本发明涉及的领域的普通技术人员所普遍理解的相同的意思。在冲突的情况下，包括定义的本说明书优先。
如本文使用的，术语“包括(comprising)”、“包括(including)”、“具有”和其语法变体将被视为指定所声明的特征、整数、步骤或部件但是不排除一个或多个另外的特征、整数、步骤、部件或其组的加入。这些术语包含术语“由……组成”和“基本上由……组成”。
如本文使用的，不定冠词“一(a)”和“一个(an)”意指“至少一个”或“一个或更多个”，除非文本清楚地另有规定。
如本文使用的，当数字值前面是术语“约”时，术语“约”意图指示+/-10％。
附图简述
本发明的某些实施方案在本文中参照附图描述。描述与附图共同地使本发明的某些实施方案可以如何被实践对于本领域的普通技术人员是明显的。附图是用于例证性的讨论的目的并且没有作出比本发明的基本的理解所必需的更详细地示出实施方案的结构细节的尝试。为了清楚性的目的，在附图中描绘的某些物体不是按比例的。
在附图中：
图1A以透视图描绘了如本文描述的用于生长藻类的装置的实施方案；
图1B以从侧部的局部横截面描绘了图1A的装置；
图1C从顶部描绘了图1A的装置的液体运输组件；
图2A和图2B描绘了如本文描述的适合于生长藻类的装置的实施方案的藻类收获组件；并且
图3以透视图描绘了液体运输组件连同如本文描述的适合于生长藻类的装置的实施方案的储器的框架。
本发明的某些实施方案的描述
本发明在其某些实施方案中涉及适合于生长藻类(特别是微藻类，在某些实施方案中光合自养的藻类并且在某些实施方案中混合菅养的藻类)的方法和装置。
在某些实施方案中，根据本文的教导被生长的藻类暴露于光以消耗二氧化碳和营养物以产生藻类生物质，在优选的实施方案中在以其他形式的新陈代谢为代价促进光合作用和/或促进藻类脂质产生和/或阻碍木质素产生的条件下。
在某些实施方案中，如本文描述的装置可以被认为是光生物反应器。在某些实施方案中，如本文描述的装置可以被认为是适合于生长藻类的温室。
在某些实施方案中，本文的教导是对于碳隔绝装置有用的，例如，根据本文的教导的装置与二氧化碳发射器(例如燃烧化石燃料的动力设备)的排出部相关联并且排出部中的二氧化碳中的至少某些被转化为藻类生物质，而不是被释放到气氛中。
在某些实施方案中，本文的教导是对于废水处理有用的，把废水转化为藻类生物质和清洁的水，在某些实施方案中与在PCT专利申请IB2012/000884中描述的相似或大体上相同。
在某些实施方案中，本文的教导是对于生物燃料产生有用的，把太阳光转化为脂质，在某些实施方案中与在PCT专利申请IB2012/000884中描述的相似或大体上相同。
本发明的教导的原理、用途和实施可以参照伴随的描述和附图来更好地理解。在精读本文提出的描述和附图时，本领域的技术人员能够实施本发明的教导，而没有过度的努力或实验。在附图中，相似的参考标记在全文中指代相似的零件。
在详细地解释本发明的至少一个实施方案之前，应理解，本发明不一定在其应用上限于本文提出的构造的细节和部件的布置和/或方法。本发明能够具有其他的实施方案或能够以各种方式实践或实施。本文采用的措辞和术语是为了描述性的目的并且应当不被认为是限制性的。
如在PCT专利申请IB2012/000884中详细描述的，已经发现，在藻类生长液体中的藻类生长的模式可以通过藻类被培养的条件来修改。通过根据合适的方法和/或在合适的装置中生长藻类，藻类可以以相对高的产量、相对高的生长速率、相对高的脂质含量、相对低的纤维素含量和相对低的木质素含量中的一个或多个被生长。本文的教导的实施方案实施这些发现中的至少某些以提供具有一个或多个优点的适合于生长藻类的方法和装置，在某些实施方案中包括即使在远程的并且难以到达的地点中对于运输、建立、操作和维护是简单的并且低成本的。
用于生长藻类的方法
根据本文的教导的某些实施方案的方面，提供一种用于生长藻类的方法，包括：
在第一位置处提供藻类生长液体；以及
允许藻类生长液体在经过气态气氛时从第一位置移动至储器，其中储器低于第一位置。
藻类生长液体是任何合适的藻类生长液体，通常为包括藻类或藻类孢子和对于藻类生长所需要的和/或适合于藻类生长的营养物的水。取决于实施方案，藻类生长液体是淡水、微咸水或盐水。
气态气氛是任何合适的气态气氛并且通常是具有气体浓度的可选择的小的改变的空气，例如富集二氧化碳的空气。
在某些实施方案中，当藻类生长液体在经过气态气氛的同时从第一位置运动至储器时，气体交换被促进。这样的气体交换从藻类生长液体除去过量的分子氧(光合作用的副产物)并且允许从气氛吸收二氧化碳以支持进一步的光合作用。在某些实施方案中，这种经过气态气氛帮助避免诱导至少某些藻类采取非光合作用的(呼吸的)新陈代谢。
已经发现，为了吸收二氧化碳的目的，在某些实施方案中，通过避免可抑制藻类生长的过量的二氧化碳吸收，藻类生长液体经过气态气氛优于二氧化碳气体向藻类生长液体中的直接引入(例如，起泡)。此外，某些实施方案比直接引入成本更低并且更容易建立和维护，通常不需要主动部件例如泵以实施气体向藻类生长液体中的直接引入。
在某些实施方案中，当藻类生长液体从第一位置移动至储器时，由于暴露于太阳光的更大的表面面积、经过藻类生长液体的更短的光程以及由于藻类生长液体的混合，因此用于光合作用的向太阳光的暴露被增加。
如在PCT专利申请IB2012/000884中详细地讨论的，已经发现，随时间推移被允许与剧烈运动的时期(其中藻类生长液体更剧烈地移动，例如藻类生长液体的急流和/或混合)交替的休息时期(其中藻类生长液体不移动或仅缓慢地移动)的藻类在某些实施方案中在一个方面帮助防止藻类采取固着生长模式和/或减少集落形成的发生率，并且在另一个方面帮助防止或减少藻类产生游动有机体的发生率。在某些实施方案中，这样的条件导致具有高的脂质含量和相对低的纤维素和木质素含量的藻类。
在某些实施方案中，储器位于第一位置正下方。在某些实施方案中，这样的配置允许方法使用相对地小的“占地面积”(即，在相对地小的区域中)被实施。
在某些实施方案中，允许藻类生长液体经过气态气氛传递至储器是通过把藻类生长液体从第一位置朝向储器掉落，所以藻类生长液体通过重力落入储器中。这样的掉落是节能的，因为没有消耗外部能量以把藻类生长液体主动地驱动经过气态气氛。在某些例子中，当储器位于第一位置正下方时，这样的实施方案被有利地实施。
在某些实施方案中，在第一位置处提供藻类生长液体包括把藻类生长液体从储器运输至第一位置。在某些实施方案中，藻类生长液体通过泵送被从储器运输至第一位置。任何合适的泵可以用于把藻类生长液体运输至第一位置，例如循环泵、阿基米德螺旋泵(Archimedes’screw)或螺旋输送机。
如上文提出的，当藻类生长液体在从第一位置移动至储器的同时经过气态气氛时，导致了与气态气氛的气体交换。这样的气体交换的效率至少部分地取决于藻类生长液体的表面面积，其中较大的表面面积通常导致较高效率的气体交换。
据此，为了促进高效率的气体交换，在某些实施方案中在藻类生长液体从第一位置至储器的移动的至少一部分期间，藻类生长液体排他地与气态气氛接触，即，大体上没有(在优选的实施方案中完全没有)与物理部件的接触。结果，移动的藻类生长液体的更大的表面面积与气氛接触并且气氛可以更高效率地围绕藻类生长液体流动。藻类生长液体的没有与物理部件接触的移动的实施方案在下文例示。
此外，为了促进高效率的气体交换，在某些实施方案中具有高表面面积形式的藻类生长液体经过气态气氛。在某些实施方案中，这样的高表面面积形式选自由以下组成的组：藻类生长液体的多个小滴、藻类生长液体的多个分别的流、藻类生长液体的至少一个片材以及喷雾，与例如单一的大直径的层流液流相反。
高表面面积形式可以使用任何合适的方法、部件或机构来实施。
在某些实施方案中，第一位置包括孔(例如，在藻类生长液体管道中的孔)并且藻类生长液体从第一位置移动经过在第一位置中的至少一个孔，例如，产生多个分别的流的多个洞、例如在条板/杆之间的产生至少一个片材的至少一个缝隙或狭缝。通常，这样的孔是相对地大的，在某些实施方案中孔在面积上是至少16平方毫米。
在某些实施方案中，藻类生长液体从第一位置在管道的外缘上方移动，通常导致多个分别的流(如果外缘具有雉堞状的特征或相似的特征的话)或片材(如果外缘是平滑的的话)。例如，在某些这样的实施方案中第一位置包括开放的藻类生长液体管道(例如，顶部开放的管道，例如排水沟或水槽)并且藻类生长液体在管道的外缘上方流动。
在某些实施方案中，藻类生长液体作为喷泉或喷雾从第一位置运动。在某些例子中，这样的实施方案通常需要耗费外部能量以形成喷泉或喷雾并且因此可以被认为对于某些实施方式是较不利的，例如与藻类生长液体被允许被动地朝向储器掉落的实施方案相比。此外，喷泉或喷雾的实施方式可能要求具有易于遭受被藻类堵塞并且因此不利的小洞的部件。
在某些实施方案中，藻类生长液体在经过气态气氛时从第一位置移动至储器的同时梯流(cascade)，即，在某些实施方案中在藻类生长液体经过气氛至储器的传递期间，藻类生长液体连续地接触延迟藻类生长液体至储器的移动的多个中间层，其中中间层的数量是至少一个，使得藻类生长液体梯流至储器。在某些实施方案中中间层的数量是至少两个。在某些实施方案中中间层的数量是至少三个。在某些实施方案中中间层的数量是至少四个。在某些实施方案中中间层的数量是至少五个。
与藻类生长液体的从第一位置至储器的直接移动相比，已经发现经过多个中间层的梯流移动提供更好的结果。虽然不希望被束缚于任何一个理论，但是相信，这样的更好的结果是以下中的一个或多个的后果：另外的休息/运动循环(在与中间层接触/从中间层移动期间)；更好的混合，和气体交换的更大的效率。
在某些实施方案中，储器位于该一个或多个中间层下方，在某些实施方案中位于一个或多个中间层正下方。在某些实施方案中，这样的配置允许方法使用相对小的“占地面积”(即，在相对小的区域中)来实施。如上文指出的，在某些实施方案中，允许藻类生长液体经过气态气氛至储器是通过把藻类生长液体从该一个或多个中间层掉落。在某些例子中，当储器位于该一个或多个中间层下方(在某些实施方案中正下方)时，这样的实施方案被有利地实施。
在某些实施方案中，藻类生长液体接触至少一个中间层的表面。
在某些实施方案中，在与中间层接触之后，藻类生长液体流动离开中间层的外缘以继续移动至储器(如果有关的话，首先接触至少一个更多的中间层)。例如，在某些这样的实施方案中，中间层是平板，藻类生长液体掉落至该平板的表面上并且然后流动离开该平板的外缘。
另外地或可选择地，在某些实施方案中，在与中间层接触之后，藻类生长液体经过在中间层中的孔(例如洞、缝隙和狭缝)以继续移动至储器(如果有关的话，首先接触至少一个更多的中间层)。在某些这样的实施方案中，中间层选自由以下组成的组：网、网格、网状物、有孔的部件例如平板或碗状物、条板和杆。某些这样的实施方案的优点是中间层可以可选择地配置为是凹形的使得藻类生长液体在中间层的凹面中积聚并且因此延迟大量的时间，但是最终经过孔。
如在PCT专利申请IB2012/000884中描述的，延长的没有运动的时间段可以诱导藻类采取固着形式和/或形成集落。为了辅助防止或减少固着形式或集落形成的发生率，在某些实施方案中，藻类生长液体在第一位置处的提供(例如，从储器运输)和藻类生长液体经过气氛的传递是不小于一日18小时，在某些实施方案中不小于一日20小时、不小于一日22小时并且在某些实施方案中一日大体上24小时。在某些实施方案中，藻类生长液体在第一位置处的提供和经过气氛是大体上连续的。在某些实施方案中，藻类生长液体在第一位置处的提供和经过气氛是间歇的。在某些实施方案中，藻类生长液体经过气氛的提供和传递经过气氛是周期性的。
显然地，藻类需要太阳光以用于大量的光合作用。据此，在某些实施方案中在一日的至少一部分期间，经过气氛的藻类生长液体被暴露于太阳光。在某些实施方案中，在一日的至少一部分期间，在储器中的藻类生长液体被暴露于太阳光。
如在PCT专利申请IB2012/000884中描述的，延长的没有光的时间段可以诱导某些藻类采取非光合作用的(呼吸的)新陈代谢。据此，为了避免或减少某些藻类采取非光合作用的新陈代谢的机会，在某些实施方案中方法包括确保藻类生长液体的至少一部分的大体上连续的照射不小于一日16小时，在某些实施方案中不小于一日18小时、不小于一日20小时、不小于一日22小时并且在某些实施方案中甚至一日大体上24小时。在某些实施方案中，方法包括：
在一日的至少一部分期间允许藻类生长液体的一个部分被太阳光照射；或
在太阳光不存在时，使用人造光照射藻类生长液体的至少一部分。
如上文指出的，藻类生长液体和气氛之间的合适程度的气体交换通常是对于藻类生长有利的。在某些实施方案中，气氛中的被藻类生长液体向储器的移动导致的湍流足以使新鲜的气氛与藻类生长液体接触。即，在某些实施方案中，方法包括例如使用鼓风机或风扇主动地产生在气氛中的气体流动。
二氧化碳在光合作用期间被消耗。在某些实施方案中，光合作用的速率以及因此藻类生长的速率通过确保更大的量的二氧化碳在藻类生长液体中存在以对于藻类是可用的来增加。即，已经发现，藻类生长液体中的过度的量的二氧化碳(例如，被比如通过起泡使二氧化碳过度剧烈地直接加入导致的)可以减少藻类生长的速率。已经发现，在某些实施方案中另外的二氧化碳可以有利地通过上文描述的气体交换机理通过提供富集在二氧化碳中的气氛或通过使气氛富集有二氧化碳来加入藻类生长液体中。因此，在某些实施方案中，气氛具有高于环境空气的二氧化碳含量的二氧化碳含量(0.04％)。在某些实施方案中，方法还包括把二氧化碳加入气氛中，使得气氛具有高于环境空气的二氧化碳含量的二氧化碳含量(0.04％)。
在某些实施方案中，液体运输组件的第一位置被容纳在包围部的内部容积中使得包围部构成温室。在某些实施方案中，液体运输组件也被容纳在包围部的内部容积中。在某些实施方案中储器的至少一部分以及在某些实施方案中储器的大体上全部也被容纳在包围部的内部容积中。在某些实施方案中，中间层被容纳在包围部的内部容积中。在某些实施方案中，包围部的足够的部分是大体上透明的从而大体上不干扰光合作用所必需的太阳光的通过。取决于实施方案并且大体上以现有技术温室的方式，这种包围部可以提供一个或多个优点，例如：帮助保持藻类生长液体的所需要的温度、减少水蒸发的不期望的影响、辅助防止藻类生长液体的污染(例如，具有潜在地与期望的藻类竞争资源的不想要的细菌或藻类)，和/或辅助保持气氛的高于环境的二氧化碳含量。包围部可以由任何合适的材料形成，包括玻璃和合适的透明的聚合物(例如，聚碳酸酯、PMMA)。即，在某些实施方案中优选的材料是透明的聚乙烯膜，优选柔性的，如在农业的领域中已知的，因为这些是低成本的、容易地可得到的并且易于加工的。在某些实施方案中，这样的包围部的内部容积中的气氛被保持在高于环境空气的压力，如在下文更详细地描述的。
如上文指出的，任何合适的藻类生长液体可以被使用。如在PCT专利申请IB2012/000884中描述的，在某些实施方案中防止藻类生长液体中其他的有机体与藻类竞争资源是有利的。据此，在某些实施方案中，藻类生长液体大体上没有有生存力的需氧的细菌种群。在某些实施方案中，藻类生长液体大体上没有有生存力的兼性的细菌种群。
在某些实施方案中，方法还包括把水性流入物加入储器中。在某些实施方案中，流入物被直接地加入储器中。可选择地或另外地，在某些实施方案中，流入物被加入第一位置。可选择地或另外地，在某些实施方案中，流入物被在中间层处加入。在某些实施方案中，加入水性流入物是大体上连续的。在某些实施方案中，加入水性流入物是周期性的。在某些实施方案中，加入水性流入物是间歇的。
任何合适的水性流入物可以被加入。取决于实施方案，流入物是淡水、微咸水或盐水。在某些实施方案中，流入物包括肥料。在某些实施方案中，流入物是废水(例如，如在PCT专利申请IB2012/000884中描述的)。在某些实施方案中，流入物是处理的废水并且方法的实施方式是用于处理的废水的精炼。如上文提出的，在某些实施方案中，优选的是，没有其他的有机体在藻类生长液体中存在以与藻类竞争资源。据此，在某些实施方案中，水性流入物大体上没有有生存力的需氧的细菌种群并且在某些实施方案中水性流入物大体上没有有生存力的兼性的细菌种群。如在PCT专利申请IB2012/000884中描述的，用于从水性流入物例如废水减少或消除需氧的和/或兼性的细菌的有生存力的种群的一个合适的方法是在厌氧的和/或缺氧的条件下进行足够的处理。据此，在某些实施方案中，水性流入物是大体上缺氧的。在某些实施方案中，水性流入物是大体上厌氧的。
过量的藻类生长液体可以在流入物被加入的实施方案中在储器中积聚。据此，在某些实施方案中，方法还包括从储器除去某个量的液体以保持储器中的藻类生长液体的期望的水平。
当藻类在藻类生长液体中生长时，藻类生长成为更黏性的并且更浑浊的。此外，高的藻类密度潜在地促进藻类的集落行为和/或固着形式，并且此外潜在地诱导某些藻类采取非光合作用的新陈代谢。据此，在某些实施方案中，藻类密度被保持在不大于25％、不大于22％以及甚至不大于20％(湿的藻类与废水的重量百分比)的密度，这些密度被发现产生可接受的结果。据此，在某些实施方案中，方法还包括从藻类生长液体收获藻类，(例如，通过例如使用撇浮器(skimmer)或阿基米德螺旋泵收获)。在某些实施方案中，收获是大体上连续的。
根据本文的教导的方法的实施方案可以使用任何合适的装置来实施。即，根据本文的教导的方法的某些实施方案有利地使用根据本文的教导的装置来实施。
用于生长藻类的装置
根据本文的教导的某些实施方案的方面，提供一种用于生长藻类的装置，包括：
a.储器，其适合于容纳藻类生长液体；以及
b.液体运输组件，其界定用于藻类生长液体从储器至液体运输组件的第一位置的管道，第一位置高于储器，
其中第一位置包括至少一个孔，所述至少一个孔配置为允许从储器移除的藻类生长液体在经过气态气氛时移动返回至储器。
在某些实施方案中，储器位于第一位置正下方。在某些实施方案中，这样的配置允许装置具有相对小的“占地面积”，即，需要相对小的面积。
在某些实施方案中，装置(特别通过液体运输组件和第一位置的合适的配置)配置为把藻类生长液体从液体运输组件的第一位置朝向储器掉落，由此导致经过气态气氛移动返回至储器。
在某些实施方案中，装置还包括配置为迫使藻类生长液体从储器经过液体运输组件至第一位置的液体运输装置。在某些实施方案中，液体运输装置是泵，例如循环泵、阿基米德螺旋泵或螺旋输送机。
在某些实施方案中，装置配置为使得在藻类生长液体从液体运输组件的第一位置朝向储器的移动的至少一部分期间，藻类生长液体大体上排他地与气态气氛接触。
在某些实施方案中，液体运输组件的至少一个孔配置为使得移动返回至储器的藻类生长液体采取高表面面积形式，例如如上文描述的。例如，在某些实施方案中，至少一个孔是配置为产生藻类生长液体的片材的缝隙、狭缝或开口。另外地或可选择地，在某些实施方案中至少一个孔是配置为产生藻类生长液体的多个小滴或流的多个洞或穿孔。通常，这样的孔是相对大的，在某些实施方案中孔在面积上是至少16平方毫米。在某些实施方案中，第一位置包括至少一个有孔的管子，使得藻类生长液体作为多个液滴或流从第一位置移动。在某些实施方案中，第一组成包括至少一个顶部开放的管道(类似水槽或排水沟)，使得藻类生长液体作为片材(如果外缘是平滑的)或作为多个分别的流(如果外缘具有雉堞状的特征或相似的特征)从第一位置在管道的外缘上方移动。
在某些实施方案中，第一位置配置为从藻类生长液体产生喷泉或喷雾。通常这样的配置包括压力发生器以推进藻类生长液体。
在某些实施方案中，装置配置为使得藻类生长液体从液体运输组件的第一位置经过多个中间层梯流至储器。据此，在某些实施方案中，装置还包括位于不同的高度处的多个中间层，其定位为使得从第一位置移动至储器的藻类生长液体连续地接触多个中间层，由此延迟藻类生长液体的移动，其中中间层的数量是至少一个。在某些实施方案中，中间层位于一个距另一个的不同的高度处，该高度低于第一位置并且高于储器。在某些实施方案中，中间层的数量是至少两个。在某些实施方案中，中间层的数量是至少三个。在某些实施方案中，中间层的数量是至少四个。在某些实施方案中，中间层的数量是至少五个。
在某些实施方案中，储器位于该一个或多个中间层下方，在某些实施方案中储器位于该一个或多个中间层正下方。在某些实施方案中，这样的配置允许装置具有相对小的“占地面积”，即，占据相对小的面积。
在某些实施方案中，多个中间层中的至少一个配置为使得接触中间层的藻类生长液体流动离开中间层的外缘以继续移动至储器(如果有关的话，首先接触至少一个更多的中间层)。例如，在某些这样的实施方案中，中间层是平板，使得掉落至平板的表面上的藻类生长液体流动离开平板的外缘。
在某些实施方案中，多个中间层中的至少一个包括至少一个孔(包括例如洞、缝隙和狭缝)，中间层配置为使得接触中间层的藻类生长液体经过所述至少一个孔以继续移动至储器(如果有关的话，首先接触至少一个更多的中间层)。在某些这样的实施方案中，中间层选自由以下组成的组：网、网格、有孔的部件例如平板或碗状物、网状物、条板和杆。在某些这样的实施方案中，中间层是凹形的使得藻类生长液体在中间层的凹面中积聚，但是最终经过孔。
在某些实施方案中，装置还包括配置为照射容纳在装置中的藻类生长液体的照射部件。在某些实施方案中，照射部件配置为照射在储器中的藻类生长液体和/或照射从液体运输组件运动至储器的藻类生长液体和/或照射在液体运输组件中的藻类生长液体。
在某些实施方案中，装置还包括配置为主动地产生在气氛中的气体流动的气体流动发生器。任何合适的气体流动发生器可以被使用，例如风扇或鼓风机。
在某些实施方案中，装置还包括配置为把二氧化碳加入气氛中的二氧化碳源。在某些实施方案中，二氧化碳源在功能上与燃烧器(例如内燃机或化石燃料燃烧器)的排出部相关联。
在某些实施方案中，装置还包括界定容纳液体运输组件的第一位置的内部容积的至少部分地透明的包围部，包围部构成温室。在某些实施方案中，液体运输组件也容纳在包围部的内部容积中。在某些实施方案中储器的至少一部分以及在某些实施方案中储器的大体上全部也容纳在包围部的内部容积中。在某些实施方案中，装置的中间层容纳在包围部的内部容积中。通常，包围部的足够的部分是大体上透明的从而大体上不干扰光合作用所必需的太阳光的通过。包围部可以由任何合适的材料形成，包括玻璃和合适的透明的聚合物(例如，聚碳酸酯、PMMA)。在某些实施方案中，优选的材料是透明的聚乙烯膜，优选地柔性的，如在农业的领域中已知的，因为这些是低成本的、容易地可得到的并且容易加工的。在某些这样的实施方案中，装置还包括气体流动发生器以主动地产生向内部容积中的气体流动以把内部容积中的压力保持在高于环境空气的压力。
在某些实施方案中，装置还包括流入物管道，允许液体向装置的储器中的加入(在某些实施方案中连续地加入，在某些实施方案中间歇地加入，在某些实施方案中周期性地加入)。在某些实施方案中，流入物管道把流入物直接地加入储器。在某些实施方案中，流入物管道把流入物加入液体运输组件，特别是加入第一位置。在某些实施方案中，流入物管道把流入物加入中间层。
在某些实施方案中，装置还包括排出部，其允许过量的液体从装置移除而没有溢流，特别是当存在流入物流入时。在某些实施方案中，经过排出部的液体流出被调节以保持储器中藻类生长液体的期望的水平。任何合适的调节机构可以被使用，例如在合适的高度处放置在储器中的排出洞或在功能上与用于当储器中的液体高度超过期望的高度时打开排出部或激活排出泵的机构相关联的浮球阀。
在某些实施方案中，装置还包括配置为从容纳在装置中的藻类生长液体收获藻类的收获器。在某些实施方案中，收获器配置为从液体运输组件收获藻类。在某些实施方案中，收获器配置为从储器收获藻类。任何合适的收获器可以用于收获在根据本文的教导的装置中的藻类。在某些实施方案中，收获器配置为帮助从储器清除固着的藻类。在某些实施方案中，收获器配置为帮助搅拌容纳在储器中的藻类生长液体。
根据本文的教导的适合于生长藻类的装置的实施方案(装置10)在图1中示意性地描绘。在图1A中，装置10在透视中示意性地描绘。在图1B中，装置10在从侧部的局部横截面中示意性地描绘。在图1C中从顶部描绘了装置10的液体运输组件。在图2A和2B中描绘了储器12的和收获器20的构造的细节。在图3中，从侧视透视图描绘了装置10的液体运输组件。
在图1A和1B中，装置10包括储器12、梯流组件14、包围部16、循环泵18和收获器20。
储器12是水密的盆，在其中内空隙是11米长、1.2米宽和60cm深。作为水密的，储器12配置为用于容纳藻类生长液体。在图1A中，储器12被从顶部观看。在图1B中，储器12被在侧视横截面中观看。在图2A、图2B和图3中，储器12的构造的细节被看到。具体地，在图2A、图2B和图3中，描绘了界定储器的大小和形状的不锈钢框架70。为了使用，框架70中的缝隙72例如用橡胶面板填充。
梯流组件14构成装置10的液体运输组件和中间层。梯流组件14包括界定竖直管子24和水平管子26的直角平行六面体的刚性支撑框架22。
支撑框架22的前部面30a和背部面30b各自由十个200cm长、2.5cm直径竖直管子24制成，每对毗邻的竖直管子24被七个均匀地间隔的100cm长、2.5cm直径水平管子26通过直角连接器32相互地连接。
支撑框架22的端部34a和34b中的每一个由两个终端竖直管子24界定。组成端部34a的竖直管子24的配对和组成端部34b的竖直管子24的配对被七个均匀地间隔的长100cm、直径为2.5cm的水平管子25通过直角连接器32相互地连接。
支撑框架22的顶部36由面30a和30b中的每个的最上的九个水平管子26和端部34a和34b的最上的水平管子25界定。
支撑框架22的底部(未描绘)由在储器12的底部表面上停留的二十个竖直管子24的底部端部界定。
两个～86cm长的线性21W荧光灯(Philips Master TL5HE 21W/830)定位在支撑框架22的背部面30b的任何两个竖直管子24之间，其中平板反射器被配置为用于把灯光以180°弧形经过梯流组件14的内部分朝向前部面30a导向。为了清楚起见，在附图中，十八个灯中没有一个被示出。灯由灯的电源/控制器40操作并且通过灯的电源/控制器40接收电力。灯与控制器40共同地构成装置10的照射部件。
在距支撑框架22的底部相同的高度处的每组二十个水平管子26支撑90cm宽、980cm长的网(在图1中未看到)，该网具有约9mm×9mm的洞，该洞由2mm厚的聚丙烯的5mm宽的长条(平行于和垂直于面30延伸)界定。每个网利用扎线带固定于相应的水平管子26并且在相应的水平管子26之间伸展。每个这样的网构成中间层，该中间层定位为使得从液体运输组件移动至储器12的藻类生长液体接触这样的网，由此延迟藻类生长液体向储器的移动。在装置10中具有六个这样的网，并且因此有六个中间层。
梯流组件14的液体运输组件被支撑框架22的顶部36的水平管子26环绕并且与支撑框架22的顶部36的水平管子26共面，该梯流组件14的液体运输组件在图1C中从顶部详细地描绘并且在图3中从侧部详细地描绘。歧管42a和42b在支撑框架22的每个端部34处，该歧管42a和42b具有与三个歧管出口46流体连通的歧管入口44，该三个歧管出口46与沿着其长度被托架50支撑的三个流体运输管子48(15mm直径的PVC管子)中的一个流体连通，每个托架50固定至前部面30a和背部面30b的竖直管子24的顶部端部。
以20cm间隔开的洞在流体运输管子48的面向下的侧上。洞的大小从邻近端部34处(约4mm直径)朝向流体运输管子48的中部(约8mm直径)逐渐地增加。梯流组件14的流体运输管子48构成装置10的液体运输组件的第一位置。
歧管42a包括液体追加入口52。
循环泵18是标准水泵，当被激活时，其把液体从储器12泵送至歧管42a和42b的入口44中，由此通过把藻类生长液体从储器12运输至第一位置，把藻类生长液体从储器12提供至流体运输管子48——装置10的液体运输组件的第一位置。
包围部16是在农业温室的领域中已知的覆盖储器12的顶部和梯流组件14、界定内部容积54的透明的聚乙烯的封闭的帐篷。
收获器20(图1B、2A和2B中的细节)实质上是被电动机60围绕主轴58驱动的编织土工织物的输送带56。带56的近端端部62在储器12内在梯流组件14下并且在竖直管子24的底部端部之间。带56从储器12朝向带56的远端端部64显露。远端端部64沿着刮擦器66经过。
为了使用，装置10被放置在具有足够的太阳光的地点中，前部面30优选地面向南，使得灯不投影至内部容积54中。储器12被装载有6-6.3m3的藻类生长液体(大体上水和营养物(例如NH3、亚硝酸盐、硝酸盐和/或磷酸盐))使得储器12中的藻类生长液体的水平面是约50cm。藻类生长液体被种植有期望生长的物种或物种的混合物的孢子和/或藻类。循环泵18被激活以循环50l/min，使得在2小时内循环6m3的藻类生长液体。收获器20被激活。
循环泵18把藻类生长液体从储器12泵送并且经过歧管入口44泵送至梯流组件14中，由此把藻类生长液体提供至装置10的液体运输组件的第一位置——流体运输管子48。藻类生长液体进入流体运输管子48并且经过在其中的洞经过大体上排他地与气态气氛接触并且没有与任何物理部件接触的气氛滴落。藻类生长液体掉落至第一网，并且然后以梯流方式掉落至每个之后的网，返回至储器12。该梯流使藻类生长液体具有与内部容积54中的气体接触的大的表面积，并且被剧烈地混合，由此从藻类生长液体除去过量的氧气。梯流把另外的CO2吸收至藻类生长液体中。梯流确保藻类生长液体被暴露于足够的太阳光。
收获器20的带56经过在储器12中的藻类生长液体。藻类被捕捉在土工织物的容积中。当带56从藻类生长液体显露时，过量的液体从土工织物排出，留下被俘获在带56中的藻类。当带56在远端端部64经过刮擦器66时，所收获的藻类被刮擦离开带56进入料斗68中以用于后续的回收和处理。
带56的运动、循环泵18的作用和藻类生长液体的梯流确保储器12中的藻类生长液体被充分地混合。
与在PCT/IB2012/000884中讨论的类似地，当不具有足够的光以用于大量的光合作用时(例如，在晚上)，灯被激活以照射藻类生长液体。循环泵18和收获器20保持被激活以继续藻类生长液体中的藻类的循环和收获。
条件
营养物的量和性质、循环的速率、收获的速率和其他的操作参数通常由待生长的藻类的类型和其他的条件例如太阳光的量和强度决定。
在某些实施方案中，装置在有利于藻类光合作用的条件下操作。在某些优选的实施方案中，该条件是使得以其他的形式的新陈代谢为代价促进光合作用和/或促进藻类脂质产生和/或阻碍木质素产生和/或阻碍藻类沉降。具体地，优选的是，藻类种群主要地或整个地是微藻类，例如与固着生长藻类相反的浮游藻类，尽可能地接近于单细胞的，具有尽可能少的集落形成的发生率。虽然不希望被束缚于任何一个理论，但是应相信，在这样的状态中，以下中的一个或多个：藻类生长液体保持相对地澄清，几乎没有光散射，使得更多的光被用于光合作用；细胞壁保持相对地薄，所以光更有效地穿透入细胞中以进行光合作用；细胞具有相对于纤维素含量更高的脂质含量；细胞具有相对于纤维素含量相对低的木质素含量；藻类生长液体是更流体性的并且较不黏性的；并且具有减少的装置阻塞的机会。同时，优选的是，藻类在阻碍消耗否则被收获的脂质的游动有机体的游动行为以及发展的条件中生长。这样的条件在本文中以及详细地在PCT专利申请IB2012/000884中描述。
藻类
任何合适的藻类或藻类的组合可以根据本文的教导内容来生长。在某些实施方案中，藻类是混合营养的和/或光合自养的。虽然在某些实施方案中，藻类是单一的物种，但是在某些优选的实施方案中藻类是多个(至少两个不同的)物种。
营养物和液体的补充
藻类生长利用在藻类生长液体中发现的营养物。如果未补充营养物，那么藻类生长变得不那么理想。通常，在装置10的使用期间，例如通过向储器12中加入或经过追加入口52加入来补充营养物的量。在某些实施方案中，一种或多种营养物的水平被监视(连续地、间歇地和/或周期性地)并且参考监视的结果被补充。
光合作用和藻类收获导致水以及因此藻类生长液体的体积的损失。如果水不被补充，那么储器12中的藻类生长液体的水平面下降并且藻类生长变得不那么理想。通常，在装置10的使用期间，例如通过向储器12中加入或经过追加入口52加入来补充水的量。在某些实施方案中，水的水平被监视(连续地、间歇地和/或周期性地，例如使用浮阀)并且参考监视的结果被补充。
在某些实施方案中，营养物被与水共同地补充。
灯的激活
如在PCT/IB2012/000884中讨论的，在某些实施方案中，藻类生长通过把藻类连续地暴露于光来改进，即使这样的光对于大量的光合作用是不足够的。
在某些实施方案中，灯在具有不足够的太阳光时被激活以支持大量的光合作用(例如，晚上时间)，例如借助于在功能上与灯控制器40相关联的光探测器或计时器。在某些实施方案中，灯被连续地激活。
在某些实施方案中，灯控制器40配置为例如从太阳光产生电和/或储存电以用于为灯供电。例如，在某些实施方案中，灯控制器40包括光伏电池和可充电蓄电池。当具有足以支持光合作用的太阳光时，光伏电池产生储存在该蓄电池中的电。当具有不足以支持光合作用的太阳光时，灯控制器40从蓄电池获得电以向灯供电。
在某些实施方案中，为了避免或帮助防止容纳在装置中的藻类生长液体中的藻类当具有不足以支持足够的光合作用的太阳光(即，太阳光的强度是低的使得藻类的不可忽略的部分趋于采取非光合作用的新陈代谢)时采取非光合作用的新陈代谢(例如，呼吸新陈代谢)，装置中的藻类生长水用人造光来照射。人造光的强度足以帮助避免藻类采取非光合作用的新陈代谢。
在装置10中，灯的位置是使得照射部件配置为主要地照射经过梯流组件14的藻类生长液体，即，从液体运输组件传递至储器的藻类生长液体。在装置10的某些实施方案中，另外地或可选择地，照射部件配置为主要地照射储器中的藻类生长液体(例如，通过被浸没的或被合适地取向的灯)，并且另外地或可选择地，照射部件配置为主要照射液体运输组件(例如，流体转移管子48)中的藻类生长液体。
循环泵18的激活
如在PCT/IB2012/000884中讨论的，在某些实施方案中藻类生长通过在一段时间期间以不同的速率移动藻类来改进。在某些实施方案中，这种移动防止藻类沉降和/或形成尤其是可阻塞装置或产生(合成)过度的纤维素的集落。同时，在某些这样的实施方案中，藻类以不同的速率移动阻碍消耗(使发生新陈代谢)否则可以被收获的脂质的游动有机体的发展以及随之发生的游动行为。
通常，循环泵18被连续地激活以连续地把藻类生长液体从储器12泵送至歧管42a和42b中。由循环泵18泵送或在梯流组件14中掉落的藻类以相对快速的速率移动。储器12中的大多数藻类或停留在梯流组件14的网上的藻类以相对缓慢的速率移动。
在某些实施方案中，循环泵被非连续地激活，例如间歇地或周期性地，特别是当具有不足以支持大量的光合作用的光时。在某些实施方案中，例如当具有不足以支持大量的光合作用的光时，循环泵循环藻类生长液体的速率有时减少。
在某些实施方案中，为了避免装置中的藻类沉降，在某些实施方案中当具有不足以支持足够的光合作用的太阳光时，装置中的藻类生长水大体上如本文描述的即以足以帮助避免装置中的藻类沉降的速率不连续地或连续地被循环。
收获器
如在附图特别是图1B、2A和2B中描绘的，在装置10中，带56被悬挂在储器12的底部上方。当电动机60被激活时，带56被围绕主轴58移动。在某些实施方案中，这样的带或等效的部件接触储器的底部，由此当被激活时刮擦储器的底部以帮助从储器清除固着的藻类。
在装置10中，收获器20是配置为收获藻类生物质的集成的部件。收获器20(通过沿着储器12的长度并且邻近储器12的底部部署)还配置为用于搅拌储器12中的藻类生长液体，在某些实施方案中辅助防止藻类的阻塞和/或沉降和/或藻类生长的不期望的模式。
在某些实施方案中，液体被经过其从装置移除的排出部位于储器的底部处。过滤器定位在排出部入口上方以防止藻类大量经过排出部。在某些这样的实施方案中，收获器的带(例如上文描述的)从过滤器表面刮走积聚的藻类，防止其阻塞。
在装置10中，收获器20实质上是输送带。在某些实施方案中，使用其他的合适的收获器，例如，基于阿基米德螺旋泵的收获器和类似物。藻类生物质可以使用任何合适的方法或装置优选地连续地并且优选地以取决于藻类生长的速率以把藻类生长液体中的藻类种群保持在期望的密度的速率来收获。具体地，不同的物种的藻类不同地响应于种群密度。通常具有提供优选的生长条件的种群密度的范围。通过变化收获的速率，例如，在装置10中通过变化输送带移动的速率，藻类生长液体中的藻类的种群密度可以被调节。
梯流组件
在装置10中，梯流组件14的流体运输管子48构成装置10的液体运输组件的第一位置，藻类生长液体被循环泵18从储器12运输至该第一位置，并且藻类生长液体然后从该第一位置被掉落以移动经过中间层返回至储器12。藻类生长液体经过流体运输管子48的面向下的侧上的洞离开流体运输管子48。根据流体运输管子48中的藻类生长液体的压力，藻类生长液体作为多个分立的液滴或流离开。
在某些实施方案中，装置的第一位置具有另一种配置。例如，在装置的某些实施方案中，第一位置包括有狭缝的管子或顶部开放的管道(如同排水沟或水槽一样)并且藻类生长液体为片材(如果外缘/狭缝是平滑的)或作为多个分立的液滴或流(如果外缘具有诸如齿或锯齿状物的特征)经过狭缝或越过外缘离开。
装置10的梯流组件14包括六个中间层。从液体运输组件移动至储器12的藻类生长液体以梯流方式连续地接触六个中间层中的每一个。在根据本文的教导的装置的某些实施方案中具有多于六个中间层。在根据本文的教导的装置的某些实施方案中具有少于六个中间层，例如一个、两个、三个、四个或五个中间层。在装置的某些实施方案中，不具有中间层。即，当不具有中间层或甚至具有一个或两个中间层时，藻类生长液体的一部分迅速移动所花费的时间、易于遭受气体交换的时间以及被暴露于足够的太阳光的时间是有限的，这可以提供劣等的结果。
在装置10中，藻类生长液体经过中间层中的孔，即在网中的洞。网的优点是这些采取能够在液体经过洞排出之前容纳藻类生长液体持续某个时间段的在某种程度上凹形的形状。在某些实施方案中，一个或多个中间层不是凹形的但是包括孔(例如，金属或塑料的被穿孔的平板/碗状物、杆或狭缝的刚性装置)，使得不经过孔的液体流动离开中间层的边缘。在某些实施方案中，一个或多个中间层没有孔(例如，金属或塑料的实心的平板)，使得接触中间层的液体流动离开中间层的边缘。
储器
在装置10中，储器12是开放的盆。在某些实施方案中，其他的合适的储器被使用，例如大体上封闭的储器。
在装置10中，储器12位于液体运输组件和中间层例如梯流组件14的各种部件正下方，允许装置10具有小的占地面积。
在某些实施方案中，储器不位于液体运输组件和中间层正下方。例如，在某些实施方案中，液体运输组件和中间层位于第一地点中(例如，从类似墙壁或屋顶的结构悬挂或附接于其)并且在功能上通过位于能够承载储器的重量和/或更方便和/或更有美感的第二地点中的液体管道与储器(例如，桶或水池)相关联。
包围部
在装置10中，包围部16以温室的方式大体上包围装置的其他的部件，但是不被密封。在某些实施方案中，包围部被密封，大体上防止材料例如气体向装置中的任何不受控制的进入。
在某些实施方案中，为了最大化二氧化碳和营养物向藻类生物质的转化从而允许期望的产物例如脂质的最大产生，优选的是，藻类在装置中生长而没有来自其他的微生物的竞争。据此，在某些实施方案中装置是封闭的，并且在某些实施方案中被密封以防止来自环境的微生物进入装置的内部容积。
二氧化碳和气体
在装置10中，因为包围部16不被密封，因此环境空气进入内部容积54，环境空气提供藻类所需要的用于光合作用的二氧化碳。在包围部16的内部容积内的空气流动由于环境空气的进入以及被藻类生长液体经过梯流组件14掉落至储器12导致的湍流而发生。
在某些实施方案中，环境空气或其他气体使用气体流动发生器例如风扇、泵或鼓风机被主动地引入包围部16的内部容积54中。这样的气体流动发生器主动地产生在包围部16内的气氛中的气体流动。在某些这样的实施方案中，空气被过滤。在某些这样的实施方案中，空气例如通过过滤或紫外线照射被处理，以防止不期望的微生物和/或藻类孢子的进入。
二氧化碳是通常释放到气氛中(在某些例子中有代价地)的温室气体。由于环境的和经济的原因二者是优选的是隔绝而非释放二氧化碳。此外，藻类生长液体中的二氧化碳的缺乏可以潜在地诱导某些藻类采取非光合作用的新陈代谢(例如，呼吸新陈代谢)，而藻类生长液体中的足够的CO2可以支持藻类的光合作用的新陈代谢。
在某些实施方案中，包括高于环境空气的量的二氧化碳(0.04％)的气体被引入(在某些实施方案中，主动地引入)包围部的内部容积中，使得其中的气氛具有高于环境空气的二氧化碳含量(0.04％)。在某些实施方案中，在藻类生长液体上方的气氛中的相对高的二氧化碳含量促使比二氧化碳向藻类生长液体中直接引入(例如，起泡)好的生长。
据此，在某些实施方案中，二氧化碳气体被添加至装置的内部容积56中。在某些实施方案中，二氧化碳来自通常紧邻于本文的教导被实施之处的二氧化碳源，例如内燃机的排气或工业过程的流出物。在某些实施方案中，二氧化碳从通常紧邻于本文的教导被实施之处的某个源例如从内燃机或工业过程的排气隔离(例如，通过蒸馏)，并且相对纯的二氧化碳被添加至装置的内部容积中。
在某些实施方案中，通常通过操作连续地引入气体例如空气或富集二氧化碳的空气的气体流动发生器，例如鼓风机、泵或风扇，装置以高于环境压力操作，通常高于环境压力0.2％至5％、0.5％至5％并且甚至1％至5％。这样的压力帮助防止装置的内部容积的污染。
在某些实施方案中，装置包括允许气体从内部容积逃脱的通风部。在某些实施方案中，装置包括允许气体从内部容积56逃脱但是防止来自环境的污染物进入内部容积56的单向阀(例如，止回阀)。
排出部
在某些实施方案中，装置包括定位在储器12中期望的水平面处的被动排出部。如果储器12中液体的水平面到达排出部，那么液体被排出离开而非从储器12溢流。在某些实施方案中，排出部是主动的排出部，即，具有探测储器中液体的水平面并且当该水平面超过阈值时打开排出部以允许液体从储器排出的机构。如上文提出的，一个合适的这样的机构包括浮球阀，如本领域中已知的。
在某些实施方案中，排出部设置有过滤器以减少经过排出部的藻类的量或防止藻类经过排出部的释放。在某些实施方案中，排出部在功能上与用于杀死藻类孢子的机构例如加热器或UV灯相关联。
尺寸
如本文描述的装置的某些实施方案是可按比例缩放的，即，取决于期望的产能，可以根据同一个基础的计划被容易地构建为较大的或较小的，而没有过度的努力。某些实施方案可以容易地在大小上改变。某些实施方案是模块化的。某些实施方案使用普遍地可得到的材料来制造并且可以被非专家的劳动力组装和操作。
收获的藻类生物质
在某些实施方案中，收获的藻类生物质例如用作动物饲料(家畜、水产)或肥料。
在某些实施方案中，收获的藻类生物质被分离为脂质(例如用于作为生物柴油使用)和固体，例如纤维素(例如，用于燃料、消化或发酵成生物乙醇)。在实施方案中，生长条件被选择以促进光合作用的新陈代谢和浮游的模式，同时阻碍非光合作用的新陈代谢、沉降、固着模式和集落的发展和游动行为，如上文提出的，在某些实施方案中藻类生物质中的脂质含量是异常地高的并且木质素含量是相对地低的。
藻类生物质分离成脂质流和固体(纤维素和木质素)流可以被以任何合适的方式进行，例如如本领域中已知的。例如，在某些实施方案中，藻类生物质被声处理以破裂细胞壁并且被使用载体(二氯乙烷、二氯甲烷、丙酮、氟利昂)离心以分离这些流。在某些实施方案中，由于藻类生物质的相对薄的细胞壁，这样的分离是相对容易的。作为离心的结果，藻类生物质被分离为脂质层、固体材料层、水层和矿物层(通常包括来自硅藻藻类的SiO2和/或来自绿色藻类的CaCO3)。
如本领域中已知的，脂质流可以例如用于生物柴油的制造。在某些实施方案中，脂质流的隔离和其作为燃料的用途在本地进行，以产生用于实施本文的教导的动力。
如本领域中已知的，固体流可以例如用作动物饲料或肥料，可以被燃烧(作为燃料或用于丢弃)，或更通常可以被发酵以用于生物乙醇的制造。在某些实施方案中，固体流中木质素的缺乏使发酵是异常地有利的。
应理解，为了清楚起见在分别的实施方案的背景中描述的本发明的某些特征也可以在单一的实施方案中组合地提供。相反地，为了简洁起见在单一的实施方案的背景中描述的本发明的各种特征也可以分离地或以任何合适的子组合或如在本发明的任何其他的描述的实施方案中合适的来提供。在各种实施方案的背景中描述的某些特征不被认为是这些实施方案的基本特征，除非该实施方案是在没有这些要素的情况下是无法实施的。
虽然本发明已经结合其具体实施方案来描述，但是明显的是，许多替代形式、修改和变化形式将对于本领域的技术人员是明显的。据此，其意图包括落入所附的权利要求的范围内的所有这样的替代形式、修改和变化形式。
本申请中的任何参考文献的引用或辨识不应当被视为允许这样的参考文献是作为对于本发明的现有技术可用的。
节段小标题在本文中用于使说明书的理解容易并且不应当视为必需限制性的。

Claims (49)

1.一种用于生长藻类的方法，包括：
在第一位置处提供藻类生长液体；以及
允许所述藻类生长液体在经过气态气氛时从所述第一位置移动至储器；
其中所述储器低于所述第一位置；
其中所述储器位于所述第一位置的下方和侧方；
其中所述方法还包括：在所述藻类生长液体经过所述气态气氛至所述储器的传递期间，所述藻类生长液体顺序地接触多个中间层，由此从所述藻类生长液体除去过量的氧气并且延迟所述藻类生长液体至所述储器的移动，
其中所述多个中间层中的每一个是相同的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述储器位于所述第一位置正下方。
3.根据权利要求1所述的方法，其中允许所述藻类生长液体经过所述气态气氛传递至所述储器是通过把所述藻类生长液体从所述第一位置掉落。
4.根据权利要求2所述的方法，其中允许所述藻类生长液体经过所述气态气氛传递至所述储器是通过把所述藻类生长液体从所述第一位置掉落。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在所述第一位置处提供所述藻类生长液体包括把所述藻类生长液体从所述储器运输至所述第一位置。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述藻类生长液体经过具有高表面面积形式的所述气态气氛。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述高表面面积形式选自由藻类生长液体的多个小滴、藻类生长液体的多个分别的流、藻类生长液体的至少一个片材以及喷雾组成的组。
8.根据权利要求1至4和7中任一项所述的方法，其中所述藻类生长液体从所述第一位置移动经过在所述第一位置中的多个孔。
9.根据权利要求1至4和7中任一项所述的方法，其中所述藻类生长液体从所述第一位置移动越过所述第一位置的边缘。
10.根据权利要求1至4和7中任一项所述的方法，其中所述多个中间层是至少一个。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个中间层是至少两个。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述储器位于所述中间层下方。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述储器位于所述中间层下方。
14.根据权利要求10所述的方法，所述藻类生长液体接触至少一个所述中间层的表面。
15.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，所述藻类生长液体接触至少一个所述中间层的表面。
16.根据权利要求10所述的方法，其中在与所述中间层接触之后，所述藻类生长液体流动离开所述中间层的外缘以继续移动至所述储器。
17.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中在与所述中间层接触之后，所述藻类生长液体流动离开所述中间层的外缘以继续移动至所述储器。
18.根据权利要求10所述的方法，其中在与所述中间层接触之后，所述藻类生长液体经过所述中间层中的孔以继续移动至所述储器。
19.根据权利要求11至14和16中任一项所述的方法，其中在与所述中间层接触之后，所述藻类生长液体经过所述中间层中的孔以继续移动至所述储器。
20.根据权利要求1至4、7、11至14、16和18中任一项所述的方法，还包括：
在一日的至少一部分期间允许所述藻类生长液体的部分被太阳光照射；或
在太阳光不存在时，使用人造光照射所述藻类生长液体的至少一部分。
21.根据权利要求1至4、7、11至14、16和18中任一项所述的方法，还包括主动地产生在所述气态气氛中的气体流动。
22.根据权利要求1至4和7中任一项所述的方法，还包括把二氧化碳添加至所述气态气氛使得所述气态气氛具有高于环境空气的二氧化碳含量的二氧化碳含量。
23.根据权利要求1至4、7、11至14、16和18中任一项所述的方法，其中所述藻类生长液体实质上没有有生存力的需氧的或兼性的细菌种群。
24.根据权利要求1至4、7、11至14、16和18中任一项所述的方法，还包括从所述藻类生长液体收获藻类。
25.一种用于生长藻类的装置，包括：
a.储器，其适合于容纳藻类生长液体；以及
b.液体运输组件，其界定用于藻类生长液体从所述储器至所述液体运输组件的第一位置的管道，所述第一位置高于所述储器，
其中所述储器位于所述液体运输组件的所述第一位置的下方和侧方；
其中所述第一位置包括至少一个孔，所述至少一个孔配置为允许从所述储器移除的藻类生长液体在经过气态气氛时移动返回至所述储器；
其中所述装置还包括位于不同的高度处的多个中间层，所述多个中间层定位为使得从所述第一位置移动至所述储器的藻类生长液体连续地接触所述多个中间层，由此从所述藻类生长液体除去过量的氧气并且延迟藻类生长液体从所述第一位置至所述储器的所述移动，
其中所述多个中间层中的每一个是相同的。
26.根据权利要求25所述的装置，其中所述储器位于所述液体运输组件的所述第一位置正下方。
27.根据权利要求25至26中任一项所述的装置，配置为把藻类生长液体从所述液体运输组件的所述第一位置朝向所述储器掉落，由此导致所述经过所述气态气氛移动返回至所述储器。
28.根据权利要求25至26中任一项所述的装置，配置为使得在藻类生长液体从所述液体运输组件的所述第一位置朝向所述储器的移动的至少一部分期间，所述藻类生长液体大体上排他地与所述气态气氛接触。
29.根据权利要求25至26中任一项所述的装置，还包括配置为迫使藻类生长液体从所述储器经过所述液体运输组件至所述第一位置的液体运输装置。
30.根据权利要求25至26中任一项所述的装置，其中所述至少一个孔配置为使得移动返回至所述储器的藻类生长液体采取高表面面积形式。
31.根据权利要求30所述的装置，所述第一位置包括至少一个有孔的管子。
32.根据权利要求30所述的装置，所述第一位置包括至少一个顶部开放的管道。
33.根据权利要求31所述的装置，所述第一位置包括至少一个顶部开放的管道。
34.根据权利要求25至26和31至33中任一项所述的装置，其中所述多个中间层是至少一个。
35.根据权利要求34所述的装置，其中所述多个中间层是至少两个。
36.根据权利要求34所述的装置，其中所述储器位于所述中间层下方。
37.根据权利要求35所述的装置，其中所述储器位于所述中间层下方。
38.根据权利要求34所述的装置，所述中间层中的至少一个配置为使得藻类生长液体流动离开所述中间层的边缘以继续移动至所述储器。
39.根据权利要求35至37中任一项所述的装置，所述中间层中的至少一个配置为使得藻类生长液体流动离开所述中间层的边缘以继续移动至所述储器。
40.根据权利要求34所述的装置，所述中间层中的至少一个包括至少一个孔，所述至少一个孔配置为使得藻类生长液体经过所述至少一个孔以继续移动至所述储器。
41.根据权利要求35至38中任一项所述的装置，所述中间层中的至少一个包括至少一个孔，所述至少一个孔配置为使得藻类生长液体经过所述至少一个孔以继续移动至所述储器。
42.根据权利要求25至26、31至33、35至38和40中任一项所述的装置，还包括配置为照射容纳在所述装置中的藻类生长液体的照射部件。
43.根据权利要求25至26、31至33、35至38和40中任一项所述的装置，还包括配置为主动地产生在所述气态气氛中的气体流动的气体流动发生器。
44.根据权利要求25至26、31至33、35至38和40中任一项所述的装置，还包括配置为把二氧化碳添加至所述气态气氛的二氧化碳源。
45.根据权利要求25至26、31至33、35至38和40中任一项所述的装置，还包括界定容纳所述液体运输组件的所述第一位置的内部容积的至少部分地透明的包围部，所述包围部构成温室。
46.根据权利要求45所述的装置，所述液体运输组件被容纳在所述包围部的所述内部容积中。
47.根据权利要求45所述的装置，所述储器被容纳在所述包围部的所述内部容积中。
48.根据权利要求46所述的装置，所述储器被容纳在所述包围部的所述内部容积中。
49.根据权利要求25至26、31至33、35至38、40和46至48中任一项所述的装置，还包括配置为从容纳在所述装置中的藻类生长液体收获藻类的收获器。
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