DE202013105631U1 - Microalgae carbon fixation system with energy saving and air cleaning function - Google Patents
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Abstract
Kohlenstofffixierungssystem mit einer Energieeinsparungsfunktion und einer Luftreinigungsfunktion, aufweisend: einen Grundsockel (20), der eine Steuervorrichtung (21), eine Lufteintrittspumpe (25) und eine Batterie (22) aufweist, wobei die Lufteintrittspumpe (25) und die Batterie (22) elektrisch mit der Steuervorrichtung (21) verbunden sind; einen Hauptstamm (30), der mit dem Grundsockel (20) verbundenen ist; eine Züchtungsvorrichtung (40), die der Kohlenstofffixierung dient und rings um dem Hauptstamm (30) angeordnet ist, wobei die Züchtungsvorrichtung (40) ein Züchtungsrohr (41) und eine schwimmend angeordnete Lichtquelle (42) aufweist, und wobei im Züchtungsrohr (41), das kopfseitig eine Reihe Belüftungslöcher (411) und bodenseitig ein Mehrwegeventil (44) aufweist, eine aus einer Mikroalgenflüssigkeit und einer Nährlösung zusammengesetzte Flüssigkeit enthalten ist, und wobei das Mehrwegeventil (44) über eine Rohrleitung (45) mit der Lufteintrittspumpe (25) verbunden ist, wobei die Lufteintrittspumpe (25) dazu dient, die Außenluft in das Züchtungsrohr (41) einzupumpen, während die Belüftungslöcher (411) dazu dienen, das CO2-Gas, das durch die Photosynthese der Mikroalgen in dem Züchtungsrohr (41) erzeugt wird, aus dem Züchtungsrohr (41) auszulassen, und wobei die Lichtquelle (42) schwimmend in dem Züchtungsrohr (41) angeordnet und elektrisch mit der Steuervorrichtung (21) verbunden ist; und ein Solarmodul (50), das zur Stromversorgung dient und elektrisch mit der Steuervorrichtung (21) verbunden ist.A carbon fixation system with an energy saving function and an air purification function, comprising: a base (20) having a control device (21), an air inlet pump (25) and a battery (22), the air inlet pump (25) and the battery (22) being electrically connected the control device (21) are connected; a main stem (30) connected to the base (20); a growing device (40) which serves for carbon fixation and is arranged around the main stem (30), the growing device (40) having a growing tube (41) and a floating light source (42), and wherein in the growing tube (41), which has a row of ventilation holes (411) on the head side and a multi-way valve (44) on the bottom, a liquid composed of a microalgae liquid and a nutrient solution is contained, and wherein the multi-way valve (44) is connected to the air inlet pump (25) via a pipe (45) wherein the air inlet pump (25) serves to pump the outside air into the growth tube (41), while the ventilation holes (411) serve to exhaust the CO2 gas generated by the photosynthesis of the microalgae in the growth tube (41) the growing tube (41), and wherein the light source (42) is floating in the growing tube (41) and electrically connected to the control device (2 1) is connected; and a solar module (50), which serves for the power supply and is electrically connected to the control device (21).
Description
Die Erfindung betrifft ein Mikroalgen-Kohlenstofffixierungssystem, insbesondere ein Mikroalgen-Kohlenstofffixierungssystem mit einer Energieeinsparungsfunktion und einer Luftreinigungsfunktion.The invention relates to a microalgae carbon fixation system, more particularly to a microalgae carbon fixation system having an energy conservation function and an air purification function.
Die Globalerwärmung durch den Treibhauseffekt aufgrund des globalen Umweltwandels ist derzeit zu einer ernsthaften Herausforderung geworden, welche die gesamte Menschheit konfrontieren muss. Dementsprechend wird die Reduktion von Treibhausgasen zu einem der wichtigen Themen, womit sich die gesamte Menschheit befassen muss. Wie allen bekannt, ist Kohlenstoffdioxid eines der wichtigen Treibhausgase, welche die globale Umwelt am meisten beeinflussen. So stellt sich das Kyoto-Protokoll die Aufgabe, den globalen Treibhauseffekt durch die Reduktion des Kohlenstoffdioxides zu verringern.Global warming due to the greenhouse effect of global environmental change has now become a serious challenge confronting all humanity. Accordingly, the reduction of greenhouse gases is one of the important issues that must concern all of humanity. As everyone knows, carbon dioxide is one of the important greenhouse gases that most affect the global environment. Thus, the Kyoto Protocol has the task of reducing the global greenhouse effect by reducing carbon dioxide.
Durch wissenschaftliche Forschungen derzeit wird bewiesen, dass ein biologisches Kohlenstofffixierungsverfahren in einem CO2-Reduktionsmechanismus im Vergleich zu einem physikalischen bzw. chemischen Kohlenstofffixierungsverfahren weniger negativ auf die Umwelt auswirkt und mehr Potentiale für ein nachhaltiges Wachstum aufweist. Ein derzeit in allen Ländern am häufigsten verwendetes, biologisches CO2-Reduktionsverfahren ist Aufforstung, wodurch mehr Kohlenstoffdioxid absorbiert wird. Nachteilig ist jedoch bei der Lösung, dass die Wälder in einem traditionellen Sinn ganz langsam wachsen, wobei höhere Pflanzen in der ganzen Natur nur eine Fähigkeit besitzen, etwa 3–6% von dem gesamten Kohlenstoffdioxid, das durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen in der ganzen Welt erzeugt wird, zu absorbieren. Außerdem lässt sich die Fähigkeit der einzelnen Wälder, den Kohlenstoff zu absorbieren, bedingt durch ihre Anbaufläche, ihre Eigenschaft und ihre Umweltbedingungen, ganz schwer bewerten und standardisieren, sodass diese Lösung ganz schwierig durchzuführen ist. Darüber hinaus können viele Länder wegen ihrer Entwicklungs- und Wirtschaftsbedürfnisse ihre Bodenflächen nicht in einem großen Ausmaß zur Aufforstung verwenden, um Kohlenstoffdioxid zu absorbieren, sodass CO2-Reduktionsarbeiten nicht reibungslos vorangetrieben werden.Scientific research is currently proving that a biological carbon fixation process in a CO 2 reduction mechanism has less negative environmental impact and more potential for sustainable growth compared to a physical or chemical carbon fixation process. One of the most commonly used biological CO 2 reduction processes in all countries is afforestation, which absorbs more carbon dioxide. Disadvantageously, however, the solution is that the forests grow very slowly in a traditional sense, with higher plants having only one capability throughout nature, about 3-6% of the total carbon dioxide produced by burning fossil fuels throughout the world is generated to absorb. In addition, the ability of individual forests to absorb carbon is very difficult to assess and standardize due to their area of cultivation, their quality and their environmental conditions, making this solution very difficult to implement. Moreover, because of their development and economic needs, many countries can not use their land to a great extent for reforestation to absorb carbon dioxide, so that CO 2 reduction work is not progressed smoothly.
So werden immer mehr Aufmerksamkeiten bei den Forschungen über CO2-Reduktion in der ganzen Welt auf Algen geschenkt, welche durch ihre Photosynthese das Kohlenstoffdioxid binden können. Die Algen, insbesondere die Mikroalgen weisen unter den optimalen Bedingungen eine ganz stabile Zuwachsrate auf und besitzen eine Fähigkeit, das Kohlenstoffdioxid optimal zu absorbieren. Laut Forschungen können auf der Fläche eines Hektars angebaute Bäume 16–25 Tonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr absorbieren, während die Mikroalgen, die auf einer gleichen Fläche gezüchtet werden, 58–90 Tonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr absorbieren, wobei eine Kohlenstofffixierungsrate der Mikroalgen 2–4fach größer als die der Bäume ist. Laut den Forschungen der Fa. Tokyo Electic Power Company ist die Fähigkeit der Mikroalgen, das Kohlenstoffdioxid zu absorbieren bzw. zu binden, 4-mal so groß wie die eines tropischen Regenwaldes.For example, more and more attention is paid to algae in research on CO 2 reduction all over the world, which can bind carbon dioxide through their photosynthesis. The algae, especially the microalgae, have a very stable growth rate under the optimal conditions and have an ability to optimally absorb the carbon dioxide. According to research, trees grown on a hectare of land can absorb 16-25 tons of carbon dioxide per year, while microalgae grown on the same area absorb 58-90 tons of carbon dioxide per year, with a carbon fixation rate of 2-4 times greater than that of microalgae which is the trees. According to research by Tokyo Electic Power Company, the ability of microalgae to absorb or bind carbon dioxide is 4 times that of a tropical rainforest.
Nachteilig ist jedoch bei einem traditionellen Mikroalgen-Kohlenstofffixierungsverfahren, dass industrielle Abgase und Rauchabgase in eine kostspielige Großanlage eingeführt werden, wobei verschiedene Arbeitsgänge wie Temperaturerniedrigung, Abscheidung von Säuren, Laugen und Schwermetallen durch ein kompliziertes Steuerungssystem erfolgen müssen, sodass die Luft der Erdatmosphäre nicht in einer Echtzeit schnell durch das Absorbieren des in der Erdatmosphäre enthaltenen Kohlenstoffdioxides gereinigt wird.A disadvantage, however, in a traditional microalgae carbon fixation process is that industrial waste gases and fumes are introduced into a costly large plant, with various operations such as temperature reduction, separation of acids, alkalis and heavy metals must be done by a complicated control system, so that the air of the earth's atmosphere not in one Real time is quickly cleaned by absorbing the carbon dioxide contained in the earth's atmosphere.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Probleme zu vermeiden und ein Mikroalgen-Kohlenstofffixierungssystem zu schaffen, durch das das in der Erdatmosphäre enthaltene Kohlenstoffdioxid in einer Echtzeit schnell absorbiert wird, wodurch die Luft gereinigt wird, wobei das Kohlenstofffixierungssystem durch ein zur Stromversorgung dienendes Solarmodul mit Strom versorgt wird, sodass das Kohlenstofffixierungssystem energiesparend zur Verringerung des Treibhauseffektes verwendet wird.It is an object of the present invention to obviate the above-mentioned problems and to provide a microalgae carbon fixation system by which the carbon dioxide contained in the atmosphere is rapidly absorbed in a real time, thereby purifying the air, the carbon fixation system being powered by a power supply Powered solar module, so that the carbon fixation system is used to save energy to save the greenhouse effect.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Mikroalgen-Kohlenstofffixierungssystem, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved by a microalgae carbon fixation system having the features specified in claim 1. Further advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Gemäß der Erfindung weist ein Mikroalgen-Kohlenstofffixierungssystem einen Grundsockel, einen Hauptstamm, eine zur Kohlenstofffixierung dienende Mikroalgen-Züchtungsvorrichtung und ein zur Stromversorgung dienendes Solarmodul auf, wobei die Mikroalgen-Züchtungsvorrichtung, zusammengesetzt aus einem Mikroalgen-Züchtungsrohr und einer schwimmenden Lichtquelle, rings um den Hauptstamm angeordnet und mit diesem verbunden wird. Eine in dem Grundsockel angebrachte Lufteintrittspumpe sorgt dafür, dass die Außenluft in das Züchtungsrohr eingeführt wird. Das Züchtungsrohr weist kopfseitig eine Reihe Belüftungslöcher auf, durch das das durch die Photosynthese der Mikroalgen erzeugte CO2-Gas ausgelassen wird, sodass die Außenluft gereinigt wird. Neben der Funktion, den Kohlenstoff zu fixieren, wird die vorliegende Erfindung dank ihrem energiesparenden Design durch das zur Stromversorgung dienende Solarmodul mit Strom versorgt, wodurch die Energieeinsparungsfunktion erfüllt wird.According to the invention, a microalgae carbon fixation system comprises a base pedestal, a main trunk, a carbon fixation microalgae culture device, and a solar module for power supply, wherein the microalgae culture device composed of a microalgae culture tube and a floating light source surrounds the main trunk is arranged and connected to this. An air inlet pump mounted in the basic socket ensures that the outside air is introduced into the culture tube. The culture tube has a series of ventilation holes on the head side, through which the CO 2 gas generated by the photosynthesis of the microalgae is released, so that the outside air is purified. In addition to the function of fixing the carbon, the present invention, thanks to its energy-saving design, is supplied with power by the solar module serving for the power supply, thereby fulfilling the energy-saving function.
Das erfindungsgemäße System basiert auf einem Grundgedanken, dass eine Kohlenstoffdioxid-Emission, die durch Verbrennung der fossilen Brennstoffe erzeugt wird, indirekt durch die in dem erfindungsgemäßen System gezüchteten Mikroalgen absorbiert wird, wobei das in der Erdatmosphäre enthaltene Kohlenstoffdioxid in einer Echtzeit schnell fixiert bzw. absorbiert wird, sodass die Luft gereinigt wird, was ein bei einem herkömmlichen Mikroalgen-Kohlenstofffixierungssystem häufig verwendetes Konzept, dass die industriellen Abgase und Rauchabgase in ein Kohlenstofffixierungssystem eingeführt werden müssen, völlig ablegt. Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Logik entspricht etwa dem Grundgedanken bei einer Aufforstung, die ebenfalls die Gesamtmenge des Kohlenstoffdioxides in der Erde reduziert. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung überall an irgendeiner Stelle der menschlichen Umwelt wie z. B.: draußen auf einem Gebäudedach, in einem Schulgelände, einem öffentlichen Park aufgestellt werden, um den globalen Treibhauseffekt zu verringern. Die vorliegende Erfindung kann auch in einer Wohnung, einem Büro, einer Werkhalle usw. aufgestellt werden, wobei die vorliegende Erfindung neben ihrer Luftreinigungsfunktion noch die Räumlichkeit verschönert. The system of the present invention is based on a principle that carbon dioxide emission generated by combustion of the fossil fuels is indirectly absorbed by the microalgae grown in the system of the present invention, whereby the carbon dioxide contained in the earth's atmosphere rapidly fixes in a real time so as to purify the air, which completely eliminates a concept commonly used in a conventional microalgae carbon fixation system that requires the industrial fumes and fumes to be introduced into a carbon fixation system. The logic used in the present invention approximates the idea of afforestation, which also reduces the total amount of carbon dioxide in the soil. In addition, the present invention can be used anywhere in the human environment such. For example, be set up outside on a building roof, in a school campus, public park, to reduce the global greenhouse effect. The present invention can also be installed in an apartment, an office, a shop floor, etc., wherein the present invention, in addition to its air cleaning function still embellished the space.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:In the following the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing shows:
Zur Erläuterung des Grundprinzips des erfindungsgemäßen Lenkergriffs werden Ausführungsbeispiele dargestellt. Anzumerken ist, dass das Verhältnis, die Abmessungen, das Ausmaß der Verformung oder der Verschiebungsbetrag der erfindungsgemäßen Bauteile zugunsten der Darstellung der Realität nicht entsprechen.To explain the basic principle of the handlebar grip according to the invention embodiments are shown. It should be noted that the ratio, the dimensions, the extent of the deformation or the amount of displacement of the components according to the invention do not correspond to the representation of the reality.
Anhand beiliegender Zeichnungen,
Der Grundsockel
Der Hauptstamm
Die zur Kohlenstofffixierung dienende Züchtungsvorrichtung
Das zur Stromversorgung dienende Solarmodul
In Bezug auf beiliegende Zeichnungen,
Anschließend wird die Außenluft mittels der in dem Grundsockel
Die Ablassvorrichtung
Durch eine Kohlenstofffixierungsbewertung wird festgestellt, dass ein Kohlenstofffixierungssystem mit 10 Züchtungsvorrichtungen
Gemäß
Bodenseitig an dem Züchtungsrohr
Neben der Funktion, den Kohlenstoff zu fixieren, wird die vorliegende Erfindung so ausgelegt, dass sie zudem noch eine Energieeinsparungsfunktion besitzt, wobei das Kohlenstofffixierungssystem durch das zur Stromversorgung dienende Solarmodul
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Mikroalgen-Kohlenstofffixierungssystem
In der vorliegenden Erfindung werden Vorteile der Mikroalgen als Grundkonstruktion verwendet, wobei energiesparende, biologische und wissenschaftliche Elemente bei dem Design der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden, sodass ein Produkt der grünen Energie entworfen wird, das schnell und energiesparend den Kohlenstoff fixieren und die Luft reinigen kann. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Kohlenstofffixierungsverfahren besitzt die vorliegende Erfindung eine Fähigkeit, das in der Erdatmosphäre enthaltene Kohlenstoffdioxid schnell in der Echtzeit zu absorbieren und die Luft zu reinigen. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung überall an irgendeiner Stelle der menschlichen Umwelt wie z. B.: draußen auf einem Gebäudedach, in einem Schulgelände, einem öffentlichem Park aufgestellt werden, um den globalen Treibhauseffekt zu verringern. Die vorliegende Erfindung kann auch in einer Wohnung, einem Büro, einer Werkhalle aufgestellt werden, wobei die vorliegende Erfindung neben ihrer Luftreinigungsfunktion noch die Räumlichkeit verschönert.In the present invention, advantages of the microalgae are used as the basic construction, adding energy-saving biological and scientific elements to the design of the present invention, thus designing a green energy product that can quickly and energy-efficiently fix the carbon and purify the air. In contrast to the conventional carbon fixation method, the present invention has an ability to rapidly absorb the carbon dioxide contained in the atmosphere and purify the air in real time. In addition, the present invention can be used anywhere in the human environment such. For example, be set up on a building roof, in a school campus, a public park, to reduce the global greenhouse effect. The present invention can also be installed in an apartment, an office, a workshop, wherein the present invention, in addition to its air cleaning function embellished the space.
Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.The foregoing description illustrates the embodiments of the invention and is not intended to limit the claims. All equivalent changes and modifications that may be made by those skilled in the art in accordance with the description and drawings of the invention are within the scope of the present invention.
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