ES2528388B1 - Procedure for obtaining biomass and derived products from unicellular algae, and installation for its execution - Google Patents

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Abstract

Procedimiento de obtención de biomasa y productos derivados a partir de algas unicelulares, e instalación para la ejecución del mismo.#La presente invención se refiere a un proceso que comprende todas las etapas necesarias para partiendo de un cultivo de algas “procariotas” unicelulares disuelto en medio acuoso, todos los elementos necesarios para su cultivo y desarrollo y mediante el aporte externo de nutrientes, CO{sub,2} y luz solar, se procede a la obtención de una biomasa mediante procedimientos de floculación y centrifugación posterior con un grado de humedad entre el 50% y el 90% y posteriormente se procede a una etapa de secado que prepara dicha biomasa para la extracción de lípidos mediante fluidos supercríticos, con posible prerruptura celular si la microalga lo requiere, obteniéndose diversas fracciones de elementos finales que engloban productos de valor añadido así como un bioaceite o biocrudo. El proceso cuenta con todos los equipos y elementos necesarios para poder definir el conjunto como biorrefinería, puesto que se reutilizan todos los productos generados y se obtienen diferentes compuestos con diferentes aplicaciones y en diferentes etapas del proceso.Procedure for obtaining biomass and derived products from unicellular algae, and installation for the execution of the same. # The present invention relates to a process comprising all the necessary steps starting from a culture of unicellular "prokaryotic" algae dissolved in aqueous medium, all the elements necessary for its cultivation and development and by means of the external contribution of nutrients, CO {sub, 2} and sunlight, a biomass is obtained by flocculation and subsequent centrifugation procedures with a degree of humidity between 50% and 90% and subsequently proceed to a drying stage that prepares said biomass for the extraction of lipids by supercritical fluids, with possible cell pre-rupture if the microalgae requires it, obtaining various fractions of final elements that include products of added value as well as a bio-oil or biocrude. The process has all the necessary equipment and elements to be able to define the set as biorefinery, since all the products generated are reused and different compounds are obtained with different applications and at different stages of the process.

Description

OBJETO DE LA INVENCiÓN OBJECT OF THE INVENTION

La presente invención se engloba en el campo de la Ficotecnología, o Biotecnologia con origen en las algas ó microalgas. La aplicación principal se centra en el aporte de luz solar, nutrientes y CO2 a un cultivo unicelular de microalgas existente en un fotobiorreactor o campo de fotobiorreactores en sistema cerrado y más concretamente en fotobiorreactores verticales y/o verticales inclinados. Con el proceso que se describe a continuación se obtendrá una biomasa de la cual se extraerán lípidos con altos contenidos en ácidos grasos, que a su vez tendrán un destino final como productos de alimentación y farmaceúticos, además de los propios de transformación del bioaceite en biocombustible. The present invention is included in the field of Ficotechnology, or Biotechnology with origin in algae or microalgae. The main application focuses on the contribution of sunlight, nutrients and CO2 to a single-cell microalgae culture existing in a photobioreactor or photobioreactor field in a closed system and more specifically in vertical and / or vertical inclined photobioreactors. With the process described below, a biomass will be obtained from which lipids with high fatty acid contents will be extracted, which in turn will have a final destination as food and pharmaceutical products, in addition to those of transforming the bio-oil into biofuel .

El presente proceso presenta mejoras con respecto a procesos existentes previamente, que lo hacen más eficiente energéticamente hablando, aparte de reducir las emisiones contaminantes al medio ambiente tras convertir el CO2 en biomasa. El índice de captación y conversión del C02 supera el 95%, siendo muy superior a lo existente en el estado de la técnica. Los retornos de cada uno de los procesos de separación son tratados de manera independiente para garantizar su posible retorno al medio de cultivo. Igualmente se incluye un sistema de limpieza interno automático de los tubos que mejora altamente la eficiencia del proceso. The present process presents improvements with respect to previously existing processes, which make it more energy efficient speaking, apart from reducing polluting emissions to the environment after converting CO2 into biomass. The rate of capture and conversion of C02 exceeds 95%, being much higher than what exists in the state of the art. The returns of each of the separation processes are treated independently to guarantee their possible return to the culture medium. It also includes an automatic internal tube cleaning system that greatly improves the efficiency of the process.

También es objeto de la invención la correspondiente instalación para la puesta en práctica del propio procedimiento. The corresponding installation for the implementation of the procedure itself is also object of the invention.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN BACKGROUND OF THE INVENTION

Según el informe anual de 2012 de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), en el próximo decenio la producción de alimentos con la acuicultura superará en producción a la de carne de vacuno, porcino y aves de corral. En el año 2011 , la pesca de captura y la acuicultura suministraron al mundo 154 millones de toneladas de pescado, de los que el 90% fue para consumo humano, con una media de 18 kg per cápita. According to the 2012 annual report of the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), in the next decade the production of food with aquaculture will exceed in production that of beef, pork and poultry. In 2011, capture fisheries and aquaculture supplied the world with 154 million tons of fish, of which 90% were for human consumption, with an average of 18 kg per capita.

En el año 2000 solo el 15% del total de la producción de pescado mundial procedia de la acuicultura, en el 2010 fue ya del 40%. La pesca de captura se mantiene estable, mientras que está siendo la acuicultura la que absorbe todos los aumentos necesarios para abastecer a la creciente población, así como a sus crecientes necesidades energéticas. La biomasa liofilizada proveniente de microalgas se postula como la mejor solución para apoyar ese aumento de producción en muchas de las 600 especies que se crían en cautividad. In 2000, only 15% of total world fish production came from aquaculture, in 2010 it was already 40%. Capture fishing remains stable, while aquaculture is absorbing all the increases necessary to supply the growing population, as well as their growing energy needs. Lyophilized biomass from microalgae is postulated as the best solution to support this increase in production in many of the 600 species that are bred in captivity.

Por otro lado, con la implantación a nivel mundial de los biocombustibles de segunda generación, provenientes de cultivos terrestres, como la palma o la soja, se generó una escalada de precios de estos productos básicos que conllevó y todavía repercute en crisis alimenticias en los países más pobres. La implantación de biorrefinerías para producción de biocombustibles de tercera generación, como son los provenientes de biomasa microalgal, resuelven este problema. On the other hand, with the worldwide implementation of second-generation biofuels, from land crops, such as palm or soybeans, an escalation in prices of these basic products was generated that led to and still has an impact on food crises in the countries poorer The implementation of biorefineries for the production of third generation biofuels, such as those from microalgal biomass, solve this problem.

El documento ES 2370583 A 1 describe diferentes tipos de fotobiorreactores y depósitos de acumulación, clarificado y demás, sin incluir el resto del proceso hasta la obtención de biomateriales y demás productos finales, los fotobiorreactores empleados en ella no son iguales que los indicados en la presente patente ni incluyen las mejoras de atemperamiento, recogida de excedentes de gases y limpieza automática interior de tubos. Document ES 2370583 A 1 describes different types of photobioreactors and accumulation deposits, clarified and others, not including the rest of the process until obtaining biomaterials and other final products, the photobioreactors used in it are not the same as those indicated herein. Patent does not include improvements in tempering, collection of surplus gases and automatic internal cleaning of pipes.

La solicitud de patente EP 2371940 A1 divulga un proceso y una instalación para la producción de biocombustible y reducción de CO2, empleando tubos no anulares y con largas longitudes, en posición horizontal preferiblemente y por lo que nos lleva a grandes superficies de cultivo. Igualmente el rendimiento energético del proceso no es competitivo con el que se expone en la presente solicitud, porque se necesitan grandes movimientos de fluido para evitar el conocido fouling (o adhesión de microalgas a las paredes del tubo) con la consiguiente pérdida de efectividad del rendimiento por reducción de irradiación solar, y con ello grandes consumos energéticos. La etapa de secado que se contempla en dicha solicitud, entre las fases de separación de la biomasa y la de extracción de compuestos, es igualmente ineficiente energéticamente hablando puesto que se realiza mediante filtrado, lo que es inviable económicamente. Esta solicitud se centra básicamente en la captura y conversión del CO2, pero el resto lo describe muy por encima. The patent application EP 2371940 A1 discloses a process and an installation for the production of biofuel and CO2 reduction, using non-annular tubes and with long lengths, preferably horizontally and so that it takes us to large cultivation areas. Likewise, the energy efficiency of the process is not competitive with that set forth in the present application, because large movements of fluid are needed to avoid the known fouling (or adhesion of microalgae to the tube walls) with the consequent loss of performance effectiveness by reduction of solar irradiation, and with it large energy consumption. The drying stage contemplated in said application, between the phases of biomass separation and the extraction of compounds, is also energy inefficient, since it is carried out by filtration, which is economically unfeasible. This application basically focuses on the capture and conversion of CO2, but the rest describes it far above.

El documenlo US 2007048859 Al incluye las fases de cultivo de microalgas desde la zona de cultivo con fotobiorreactores, la captura de COz y el posterior tratamiento de la biomasa hasta la obtención de un producto final basado en el biocombustible. Para ello, utiliza fotobiorreactores sin sistema de limpieza y en una única disposición, sistemas de secado convencionales y un único tratamiento termoquímico para la obtención del biocombustible sin procesos adicionales para obtención de productos de valor añadido. Todo ello está previsto sin ninguna combinación de especies ni de reutilización de rechazos. Document US 2007048859 Al includes the phases of cultivation of microalgae from the cultivation area with photobioreactors, the capture of COz and the subsequent treatment of biomass until obtaining a final product based on biofuel. For this, it uses photobioreactors without a cleaning system and in a single arrangement, conventional drying systems and a single thermochemical treatment to obtain the biofuel without additional processes to obtain value-added products. All this is planned without any combination of species or reuse rejection.

El documento ES 2356653 A 1 describe una invención con lotobiorreactores cónicos y sumergidos en el interior de un tanque, siendo una aplicación totalmente diferente a la expuesta en la presente invención. The document ES 2356653 A 1 describes an invention with conical lotobioreactors and submerged inside a tank, being an application totally different from that set forth in the present invention.

La solicitud de patente internacional WO 2007147028 A2 habla del equipo necesario para capturar CO2 e introducirlo en fotobiorreactores, mencionando un proceso de separación, y describe una extracción de biomateriales final, si bien en las reivindicaciones solo se explican elementos constituyentes del sistema de captura de CO2 y de su introducción en los fotobiorreactores, así como las diferentes opciones de fotobiorreactores. El ciclo mencionado no incluye el concepto de biorrefinería de esta patente. International patent application WO 2007147028 A2 talks about the equipment necessary to capture CO2 and introduce it into photobioreactors, mentioning a separation process, and describes a final biomaterial extraction, although the constituent elements of the CO2 capture system are explained in the claims and its introduction in photobioreactors, as well as the different photobioreactor options. The mentioned cycle does not include the biorefinery concept of this patent.

La solicitud de patente US 4868123 A se refiere únicamente a los fotobiorreactores, pero no introduce las mejoras comentadas en la presente solicitud que lo hacen mucho más eficiente. Este documento se refiere únicamente a un tipo de fotobiorreactores para cultivo de microalgas con diferente funcionamiento al expuesto en la presente invención, no incluyendo sistema de limpieza automático ni posibilidad de todos los funcionamientos aireagua, en paralelo y cruzado, ni recuperación de excedente para hacer más eficiente el proceso. Adicionalmente, no hace mención a ningún tipo de proceso posterior al cultivo de los microorganismos. Patent application US 4868123 A refers only to photobioreactors, but does not introduce the improvements mentioned in this application that make it much more efficient. This document refers only to one type of photobioreactors for microalgae cultivation with different functioning to that set forth in the present invention, not including automatic cleaning system or possibility of all airwater operations, in parallel and cross, or surplus recovery to do more Efficient the process. Additionally, it makes no mention of any type of process subsequent to the cultivation of microorganisms.

Son muchos los documentos técnicos y patentes que nos enseñan, en el campo de las microalgas, las diferentes posibilidades de fotobiorreactores, tanto en materiales empleados como en disposición y modo de funcionamiento, por ejemplo los documentos "Photobioreactor: light regime, mass transfer, and scale-up", Joumal of Biotechnology,70, There are many technical documents and patents that teach us, in the field of microalgae, the different possibilities of photobioreactors, both in materials used and in arrangement and mode of operation, for example the documents "Photobioreactor: light regime, mass transfer, and scale-up ", Joumal of Biotechnology, 70,

231.47 (1999) de Malina Grima, E., Acién Fernández, F .G. García Carnacha, F. and Chisti; o 231.47 (1999) by Malina Grima, E., Acién Fernández, F .G. García Carnacha, F. and Chisti; or

"Scale-uo 01 tubular photobioreactors", Joumal 01 AppliedPhycology, 12, 355-68 (2000), de Malina G., Acién Fernández, F.G" García Gamacha, F., Garnacha Rubio, F., and Chisti; o "Photobioreactorsproductionsystemsforphototrophicmicroorganisms", AppliedMicrobiology and Biotechnology, 57, 287-93 (2001), de Pulz, O.; o "Microalgalreactors: a review of enclosedsystemdesigns and perlomances", BiotechnologyProgress, 22, 1490-506 (2006), de Carvalho, A.P., Meireles, LA , Maleata, F.X.; ó "OesignPrineiples 01 photobioreactorsforcultivation of algas unicelulares" de D. Ciernen s Pasten, Institute of LifeScienceEngineering, Division of BioprocessEngineering, University of Karlsruhe, Strasse am Forum 8, 0 -76131 Karlsruhe (Germany), 001:1 0.1 002lelse.200900003, mayo 29, 2009, con todos ellos se comparten partes del proceso y elementos que son estado de la técnica actual, pero en ninguno se emplea el atemperamiento interior ni lleva el sistema automático de limpieza ni la recogida superior de sobrante de CO2 para mejorar eficiencia. "Scale-uo 01 tubular photobioreactors", Joumal 01 AppliedPhycology, 12, 355-68 (2000), by Malina G., Acién Fernández, FG "García Gamacha, F., Garnacha Rubio, F., and Chisti; or" Photobioreactorsproductionsystemsforphototrophicmicroorganisms ", Applied Microbiology and Biotechnology, 57, 287-93 (2001), de Pulz, O .; or" Microalgalreactors: a review of enclosedsystemdesigns and perlomances ", BiotechnologyProgress, 22, 1490-506 (2006), of Carvalho, AP, Meireles , LA, Maleata, FX; or "OesignPrineiples 01 photobioreactorsforcultivation of unicellular algae" by D. Ciernen s Pasten, Institute of LifeScienceEngineering, Division of BioprocessEngineering, University of Karlsruhe, Strasse am Forum 8, 0 -76131 Karlsruhe (Germany), 001: 1 0.1 002lelse.200900003, May 29, 2009, with all of them parts of the process and elements that are current state of the art are shared, but in none the internal tempering is used nor does it carry the automatic cleaning system or the upper collection of CO2 surplus to improve efficiency.

Por otro lado, son también innumerables los documentos técnicos que describen el proceso de cosechado del cultivo y los posteriores tratamientos termoquímicos para obtención de productos finales, ver "HydrothermalTreatment of Algas unicelularese: Evaluation of theProcess as ConversionMethod in anAlgaeBiorefinery Concept" (Laura García Alba, Cristian Torri, ChiaraSamori, Jaapjan van der Sped, DanieleFabbri, Sascha R.A. Kersten, y Derk W.F. Brilman (2011) o Thermo-ChemicalConversion of BiomassGroup, Faculty of Science and Technology, University of Twente, P.O. Box 217, Enschede, TheNetherlands). Se comparten etapas de procesado con esta patente pero la secuenciación y los métodos empleados no son los mismos. On the other hand, there are also innumerable technical documents that describe the crop harvesting process and subsequent thermochemical treatments to obtain final products, see "HydrothermalTreatment of Unicellular Algae: Evaluation of theProcess as ConversionMethod in anAlgaeBiorefinery Concept" (Laura García Alba, Cristian Torri, ChiaraSamori, Jaapjan van der Sped, DanieleFabbri, Sascha RA Kersten, and Derk WF Brilman (2011) or Thermo-ChemicalConversion of BiomassGroup, Faculty of Science and Technology, University of Twente, PO Box 217, Enschede, TheNetherlands). Processing steps are shared with this patent but the sequencing and the methods used are not the same.

Por último, también son muchos los documentos técnicos que enumeran las aplicaciones de los productos finales a obtener de las microalgas, tanto si son en forma de bioaceites, como biocombustibles, gases y/o productos de valor añadido para cualquier aplicación energética, nutricional y/o farmacológica, como son "Encyclopedia 01 bioprocesstechnology: fermentation, biocatalysis and bioseparation", Wiley, 395-419 (1999), de Trecidi, M.R., Flickinger MC, Drew SW.; ó "Selectiveextraction 01 caarotenoidsfromthemicroalgaDunaliella salina withretention 01 viability" (Hejazi MA, de Lamarliere e, Rocha JM, Vermue M, Tramper J, Wijffels RH; BiotechnolBioeng. 2002-Jul); o en "Praduction 01 cell mass and eicosapentaenoic acid (EPA) in ultra high cell density cultures o, Nannochloropsis Sp. (Eustigmatophyceae) (NingZoy, Chengwu Zhang, Zvi eohen & Amos Richmond, 2000; Eurapean Journal 01 Phycology, 35:2, 127-133). Finally, there are also many technical documents that list the applications of the final products to be obtained from microalgae, whether they are in the form of bio-oils, such as biofuels, gases and / or value-added products for any energy, nutritional and / or application. or pharmacological, such as "Encyclopedia 01 bioprocesstechnology: fermentation, biocatalysis and bioseparation", Wiley, 395-419 (1999), by Trecidi, MR, Flickinger MC, Drew SW .; or "Selectiveextraction 01 caarotenoidsfromthemicroalgaDunaliella salina withretention 01 viability" (Hejazi MA, from Lamarliere e, Rocha JM, Vermue M, Tramper J, Wijffels RH; BiotechnolBioeng. 2002-Jul); or in "Praduction 01 cell mass and eicosapentaenoic acid (EPA) in ultra high cell density cultures o, Nannochloropsis Sp. (Eustigmatophyceae) (NingZoy, Chengwu Zhang, Zvi eohen & Amos Richmond, 2000; Eurapean Journal 01 Phycology, 35: 2, 127-133).

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION

A la vista de los documentos citados, la presente invención tiene por objeto mejorar la eficiencia de los procesos de obtención de biomasa a partir de algas unicelulares y de extracción de productos de todo tipo, desde el punto de vista de la biorrefinería, básicamente hablando de aceites, biocombustibles, gases y productos de valor añadido utilizables para cualquier posterior aplicación. Las mejoras introducidas en cuanto a recuperaciones de materias primas, así como los sistema de limpieza automáticos y la secuenciación final de producción de productos finales, junto con la recuperación de los rechazos del proceso para su tratamiento y posterior reintroducción en las líneas de agua y gas, así como mediante mejoras en las instalaciones diseñadas para tal fin, lo hacen mucho más eficiente que lo existente en el estado de la técnica actual y más completo. In view of the cited documents, the present invention aims to improve the efficiency of the processes of obtaining biomass from unicellular algae and extraction of products of all kinds, from the point of view of biorefinery, basically speaking of oils, biofuels, gases and value-added products usable for any subsequent application. The improvements introduced in terms of recoveries of raw materials, as well as automatic cleaning systems and the final sequencing of production of final products, together with the recovery of the rejections of the process for their treatment and subsequent reintroduction in the water and gas lines , as well as through improvements in facilities designed for this purpose, make it much more efficient than what exists in the state of the art and more complete.

En el procedimiento de la invención no se emplean antibióticos ni funguicidas, por lo que los productos obtenidos tienen una calidad superior a la de los obtenidos mediante otros procesos. Antibiotics or fungicides are not used in the process of the invention, so that the products obtained have a higher quality than those obtained by other processes.

Mas concretamente, la invención se refiere al procedimiento para la obtención de biomasa, así como a una instalación o biorrefinería, que se inicia con la conversión integral de gases de efecto invernadero, que alimentan a un cultivo de microalgas en medio acuoso, pasando por el cosechado de las mismas y la posterior extracción de lípidos y otros componentes, con posterior aprovechamiento industrial en el sector energético y nutricional, a nivel tanto humano como de los animales, mediante el cultivo ultraintensivo de algas unicelulares en medio acuoso, luz solar y nutrientes, todo ello mediante ciclo cerrado y aprovechamiento de todos los excedentes en cada una de las etapas. Es novedosa la realización de la parte final del proceso mediante fluidos supercríticos que utilizan el C02 como elemento de arrastre de los lípidos con posibilidad de pretratamiento previo de prerruptura celular en función de la especie de microalga que se esté cultivando, consiguiéndose una selectividad de los More specifically, the invention relates to the process for obtaining biomass, as well as to an installation or biorefinery, which begins with the integral conversion of greenhouse gases, which feed a microalgae culture in an aqueous medium, passing through the harvested from them and the subsequent extraction of lipids and other components, with subsequent industrial use in the energy and nutritional sector, both human and animal, through the ultra-intensive cultivation of unicellular algae in aqueous medium, sunlight and nutrients, all this through closed cycle and use of all surpluses in each of the stages. The realization of the final part of the process by means of supercritical fluids using C02 as a drag element of the lipids with the possibility of pretreatment of cell pre-rupture according to the species of microalgae that is being cultivated is achieved, achieving a selectivity of the

mismos mucho mayor que la existente hasta ahora con procedimientos convencionales de extracción con disolventes químicos, la eficiencia del proceso también es mucho mayor y los costos totales son igualmente menores así como también es menor el impacto ambiental al evitar el uso masivo de disolventes convencionales. Los productos obtenidos empiezan con la biomasa que puede ser atomizada, liofilizada o usada directamente para alimentar especies marinas, pasando a continuación a proceder a f** la extracción posterior de ácidos grasos y/o antioxidantes con alto valor nutricional y económico, con aplicaciones posteriores en las industrias nutricionales, de cosmética o farmacéutica, para terminar con un biocrudo que puede ser convertido en biocombustible mediante un tratamiento de licuefacción térmica final ó bien utilizada como producto alimentario para animales y/o peces tras la extracción de los productos de valor añadido. same much higher than the one that has existed so far with conventional procedures for extraction with chemical solvents, the efficiency of the process is also much higher and the total costs are equally lower as well as the environmental impact of avoiding the massive use of conventional solvents. The products obtained start with the biomass that can be atomized, lyophilized or used directly to feed marine species, then proceed further af ** the subsequent extraction of fatty acids and / or antioxidants with high nutritional and economic value, with subsequent applications in the nutritional, cosmetic or pharmaceutical industries, to end with a biocrude that can be converted into biofuel through a final thermal liquefaction treatment or used as a food product for animals and / or fish after the extraction of value-added products.

Por lo tanto, la invención se refiere a un proceso industrial que producirá en un primer momento una biomasa algal y posteriormente otra serie de productos finales a partir de ella, mediante una instalación en la que se definen las siguentes fases operativa: Therefore, the invention relates to an industrial process that will initially produce an algal biomass and subsequently another series of final products from it, by means of an installation in which the following operational phases are defined:

llenado de los fotobiorreactores con agua de mar o salobre, como medio base para el cultivo de las algas; inyectado en los fotobiorreactores, al menos, una cepa de una especie de algas unicelulares, formando el cultivo; inyectado en los fotobiorreactores, y conjuntamente o por separado, gases de efecto invernadero (C02 obligatoriamente) y aire comprimido, de acuerdo con las necesidades de éste para realizar una fotosíntesis eficiente, con establecimiento de una turbulencia óptima generada por el aire que se introduce por la base de los fotobiorreactores, entre tubo exterior y tubo interior. recirculación del cultivo entre los tubos que forman cada fotobiorreactor, según un proceso homogéneo dentro de cada grupo de fotobiorreactores, con un caudal entre el 10% Y el 50% del total del volumen de cultivo existente. inyectado de nutrientes en la proporción requerida por el cultivo, para colaborar en la consecución de una reproducción óptima de la micro alga. extracción de una parte del cultivo y acumulación del mismo con una concentración óptima de las microalgas, en un depósito de acumulación; (entre el1 y el 25% diaria, en función de las condiciones de reproducción que se hayan dado durante el día, en gran dependencia con las condiciones climatológicas que son las que favorecen la fotosíntesis) . filling of photobioreactors with sea or brackish water, as a base medium for the cultivation of algae; injected into the photobioreactors, at least one strain of a species of unicellular algae, forming the culture; injected into the photobioreactors, and jointly or separately, greenhouse gases (C02 compulsorily) and compressed air, in accordance with the needs of the latter for efficient photosynthesis, establishing an optimal turbulence generated by the air that is introduced by the base of the photobioreactors, between outer tube and inner tube. crop recirculation between the tubes that make up each photobioreactor, according to a homogeneous process within each group of photobioreactors, with a flow rate between 10% and 50% of the total existing crop volume. injected of nutrients in the proportion required by the crop, to collaborate in the achievement of an optimal reproduction of the micro algae. extraction of part of the crop and accumulation of it with an optimal concentration of microalgae, in an accumulation tank; (between 1 and 25% daily, depending on the reproductive conditions that have occurred during the day, in great dependence on the weather conditions that favor photosynthesis).

separación química de los productos de cultivo, en una o varias etapas, y posterior chemical separation of crop products, in one or several stages, and later

concentración de los mismos; concentration thereof;

retorno de todos los sobrantes (floculados ó rechazos) de cultivo obtenidos en la return of all leftovers (flocculates or rejections) of culture obtained in the

separación química y tratamientos de desinfección y filtración en depósitos chemical separation and disinfection and filtration treatments in tanks

independientes y posterior paso a un depósito de alimentación previo al cultivo; independent and subsequent passage to a feed tank prior to cultivation;

separación mecánica mediante centrifugación del cultivo concentrado en las etapas mechanical separation by centrifugation of the concentrated culture in the stages

anteriores para conseguir biomasa húmeda, con un contenido de agua entre el 50% above to get wet biomass, with a water content between 50%

yeI90%. 90%.

retorno del sobrante ó rechazo ó flaculado obtenido en la etapa anterior, hacia un return of the surplus or rejection or flocculation obtained in the previous stage, towards a

depósito de clarificado y envío de este cultivo, tras un proceso de filtración y clarification tank and shipment of this crop, after a filtration process and

desinfección, al depósito de alimentación, todo ello según un proceso cerrado y con disinfection, to the feeding tank, all according to a closed process and with

consumo mínimo de agua fresca; minimum consumption of fresh water;

secado previo de la biomasa mediante ventanas refractivas y/o secadores solares, Pre-drying of biomass through refractive windows and / or solar dryers,

para conseguir un peso en seco de la biomasa superior al 95%, como producto final to achieve a dry weight of biomass greater than 95%, as the final product

apto para procesado posterior, atomización y/o liofilización en función del suitable for further processing, atomization and / or lyophilization depending on the

rendimiento de los procesos de secado previo comentados. performance of the previous drying processes mentioned.

Pretratamiento previo de prerruptura de la pared celular, mediante cavitación, Pretreatment of pre-rupture of the cell wall, by cavitation,

molienda ó hidrólisis ácida, en función del tamaño de la microalga y de la especie, en grinding or acid hydrolysis, depending on the size of the microalgae and the species, in

definitiva en función de la dureza de la pared celular para posibilitar una eficiente definitive depending on the hardness of the cell wall to enable efficient

extracción de los ácidos grasos y demás productos de valor añadido, sin dañarlos. extraction of fatty acids and other value-added products, without damaging them.

extracción de lípidos a partir de la biomasa seca, mediante fluidos supercríticos con lipid extraction from dry biomass, using supercritical fluids with

CO2, para conseguir una selectividad importante sobre los productos de valor CO2, to achieve an important selectivity on valuable products

añadido obtenidos, realizándose dicho proceso a una temperatura comprendida added obtained, said process being carried out at a temperature comprised

entre 2002C y 3502C, y a una presión comprendida entre 160 bares y 600 bares, con between 2002C and 3502C, and at a pressure between 160 bars and 600 bars, with

unos periodos de tiempo comprendidos entre 25 y 90 minutos por cada ciclo; periods of time between 25 and 90 minutes per cycle;

transformación del resto de la biomasa tras la extracción anterior bien por transformation of the rest of the biomass after the previous extraction either by

licuefacción térmica para biocrudo ó venta de la biomasa con fines alimentarios para thermal liquefaction for biocrude or sale of biomass for food purposes for

animales ó para alimentación de peces. animals or fish feed.

De acuerdo con otra de las características de la invención, se ha previsto que el producto de cada uno de los retornos obtenidos en las fases anteriores sea almacenado en una unidad previa con tratamiento mediante agitación, aireación, aporte de aire comprimido y CO2, así como aporte de nutrientes y tratamiento de filtración y desinfección, previamente a su paso al depósito de alimentación y reposición a la zona de cultivo, tras cada una de las extracciones. According to another characteristic of the invention, it is provided that the product of each of the returns obtained in the previous phases be stored in a previous unit with treatment by stirring, aeration, supply of compressed air and CO2, as well as supply of nutrients and filtration and disinfection treatment, prior to its passage to the feed tank and replacement to the cultivation area, after each of the extractions.

Por su parte, la corriente de gases CO2 que entra en cada fotobiorreactor, procede de una fuente de combustión o de un depósito de acumulación de gases de efecto invernadero, siendo el sobrante de CO2 retornado de nuevo al fotobiorreactor correspondiente, cuando las condiciones de realización de la fotosíntesis no sean óptimas. On the other hand, the current of CO2 gases entering each photobioreactor, comes from a combustion source or from a greenhouse gas accumulation tank, the CO2 surplus being returned back to the corresponding photobioreactor, when the conditions of realization of photosynthesis are not optimal.

Dicha corriente de gases CO2 se inyecta en una cantidad comprendida entre 0,01 m 3 por m 3Said stream of CO2 gases is injected in an amount between 0.01 m 3 per m 3

de cultivo yl m por m 3 de cultivo, a intervalos entre 10 Y 60 segundos por minuto. of culture and l m per m 3 of culture, at intervals between 10 and 60 seconds per minute.

En cuanto al cultivo, éste se introduce por la parte superior del fotobiorreactor, recogiéndose por la parte de abajo y mezclándose entre cada agrupación de fotobiorreactores con una misma electrobomba, siendo las condiciones de cultivo las mismas para todo el grupo, consiguiéndose una mezcla perfecta de nutrientes, de cultivos con diferentes irradiaciones y por lo tanto con diferentes pasos de luz, todo ello con un caudal de recirculación de entre el 1 y el 50% del total del volumen de cultivo. As for the crop, it is introduced through the upper part of the photobioreactor, being collected from the bottom and mixing between each group of photobioreactors with the same electropump, the culture conditions being the same for the whole group, achieving a perfect mixture of nutrients, from crops with different irradiations and therefore with different light passages, all with a recirculation flow of between 1 and 50% of the total crop volume.

El cu ltivo se mantiene en el rango de temperaturas comprendidas entre 10l!C y 45\!C, consiguiéndose un atemperamiento del mismo mediante un circuito primario que recorre el interior de los tubos anulares y concéntricos que forman cada fotobiorreactor. The quantitative is maintained in the range of temperatures between 10l! C and 45 \ C, achieving a tempering thereof through a primary circuit that runs inside the annular and concentric tubes that form each photobioreactor.

De esta forma, cada vez que se consigue la concentración microalgal óptima, característica para cada especie, pero, superior a 100 millones de células/mi, se procede a la extracción de entre el 1 y el 25% del cultivo de los fotobiorreactores, en un periodo de entre 1 y 4 horas. In this way, each time the optimum microalgal concentration, characteristic for each species, is achieved, but, greater than 100 million cells / ml, between 1 and 25% of the photobioreactor culture is extracted, in a period of between 1 and 4 hours.

Paralelamente, se introduce la misma cantidad de cultivo extraída de los fotobiorreactores, procedente de depósitos de alimentación que a su vez recoge todos los rechazos o sobrantes provenientes de los diferentes procesos realizados en el cultivo hasta la obtención de los productos finales, debidamente filtrados y eliminada la carga orgánica y con cierto aporte de agua fresca salada también filtrada y desinfectada convenientemente, siendo el agua tratada adicionada de nutrientes en proporción adecuada, así como de sales nitrogenadas como amonio, nitratos, fosfatos y otros metales traza. At the same time, the same amount of culture extracted from photobioreactors is introduced, coming from food tanks that in turn collects all the rejections or leftovers from the different processes carried out in the crop until obtaining the final products, properly filtered and eliminated. the organic load and with a certain contribution of fresh salt water also filtered and disinfected conveniently, being the treated water added of nutrients in adequate proportion, as well as of nitrogenous salts such as ammonium, nitrates, phosphates and other trace metals.

Para llevar a cabo el procedimiento que se acaba de describir, se ha previsto una instalación, dotada, como es convencional de un sistema de separación de la biomasa del cultivo y del cultivo a una serie de fotobiorreactores en los que se introducen las algas unicelulares para su cultivo, con inyección de CO2, aire comprimido y nutrientes apropiados, todo ello en medio acuoso con agua de mar o salubre, con la particularidad de que cada fotobiorreactor está formado por dos tubos concéntricos, entre los que se establece una cámara o hueco para el cultivo, así como para el CO2 y el aire comprimido, estando dichos fotobiorreactores cerrados de forma estanca mediante una tapa superior y una base inferior, con la particularidad de que cada fotobiorreactor está asociado a un sistema hidráulico formado por un sistema de entrada de CO2 y un sistema de entrada de aire comprimido, incorporando en la parte superior un sistema automático de recuperación de sobrante de CO2 o evacuación a la atmósfera de oxígeno, presentando tal sistema de recuperación superior un desgasificador o tubo de salida con un sensor y una electroválvula de tres vías, mediante la que se consigue la recuperación del CO2 para su aplicación de nuevo al sistema de entrada mediante una tubería y sistema de compresión si es necesario o para la evacuación del oxígeno a la atmósfera, según proceda, todo ello para que se garantice un rendimiento en la fijación del CO2 del 95%. In order to carry out the procedure just described, an installation is provided, provided, as is conventional, with a system of separation of the biomass from the crop and the crop to a series of photobioreactors in which the unicellular algae are introduced for its cultivation, with injection of CO2, compressed air and appropriate nutrients, all in an aqueous medium with sea or salt water, with the particularity that each photobioreactor is formed by two concentric tubes, between which a chamber or hole is established for the culture, as well as for CO2 and compressed air, said photobioreactors being sealed tightly by an upper cover and a lower base, with the particularity that each photobioreactor is associated with a hydraulic system formed by a CO2 inlet system and a compressed air inlet system, incorporating in the upper part an automatic recovery system of CO2 surplus or evacuation to the oxygen atmosphere, presenting such a superior recovery system an outgasser or outlet tube with a sensor and a three-way solenoid valve, whereby the recovery of CO2 is achieved for its application back to the inlet system by means of a pipe and system compression if necessary or for the evacuation of oxygen into the atmosphere, as appropriate, all this to ensure a 95% CO2 fixation performance.

Adicionalmente, la instalación, incluye un sistema de atemperamiento interno de cultivo, basado en un circuito de recirculación que, en combinación con electrobombas, bombas de calor de tipo geotermal o similares, electroválvulas, válvulas y elementos complementarios, constituyen un circuito primario de atemperamiento con intercambio de energía sin intervención de intercambiador, en el que el cultivo recircula entre diferentes fotobiorreactores para homogeneizar sus propiedades entre ellos. Additionally, the installation includes an internal culture tempering system, based on a recirculation circuit that, in combination with electric pumps, geothermal heat pumps or similar, solenoid valves, valves and complementary elements, constitute a primary tempering circuit with energy exchange without the intervention of an exchanger, in which the crop recirculates between different photobioreactors to homogenize their properties between them.

Otra característica de la instalación es que incluye un sistema de limpieza automático interior, formado por unas tuberías plásticas dotadas de múltiples y pequeños orificios para salida de un agente de limpieza que incide sobre la cara interna de los tubos interior y exterior que forman cada fotobiorreactor, produciendo la limpieza de esa cara interna de dichos tubos en contacto con el cultivo. Another feature of the installation is that it includes an internal automatic cleaning system, consisting of plastic pipes equipped with multiple and small holes for the exit of a cleaning agent that affects the inner side of the inner and outer tubes that form each photobioreactor, producing the cleaning of that inner face of said tubes in contact with the crop.

DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las caracteristicas del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that will then be made and in order to help a better understanding of the features of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a set of drawings is accompanied as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:

La figura 1.-Muestra el esquema correspondiente a los bloques que establecen el conjunto del procedimiento e instalación para obtención de biomasa y productos derivados de algas unicelulares. Figure 1.- Shows the scheme corresponding to the blocks that establish the whole procedure and installation to obtain biomass and products derived from single-cell algae.

La figura 2.-Muestra una sección del fotobiorreactor que forma parte del conjunto de la instalación, con su sistema hidráulico, sistema automático de entrada de gases de efecto invernadero y de aire comprimido, asf como sistema automático de recuperación de exceso de gases. Figure 2.- It shows a section of the photobioreactor that is part of the installation as a whole, with its hydraulic system, automatic entry system for greenhouse gases and compressed air, as well as automatic system for recovering excess gases.

La figura 3.-Muestra un detalle ampliado de una parte superior del conjunto representado en la figura anterior, donde se deja ver el sistema automático de recuperación de CO2 caso de que la eficiencia del proceso de fijación por parte del cultivo no sea superior al 95%. Figure 3.- It shows an enlarged detail of an upper part of the assembly represented in the previous figure, where the automatic CO2 recovery system can be seen in case the efficiency of the crop fixing process does not exceed 95 %.

La figura 4.-Muestra otra sección de una parte del fotobiorreactor con el sistema de atemperamiento interno del cultivo. Figure 4.- Shows another section of a part of the photobioreactor with the internal tempering system of the crop.

La figura 5.-Muestra otra vista en sección de una parte del fotobiorreactor con el sistema automático de limpieza interior. Figure 5.- Shows another sectional view of a part of the photobioreactor with the automatic internal cleaning system.

La figura 6.-Muestra una vista en planta del conjunto representado en la figura anterior. Figure 6.- Shows a plan view of the assembly represented in the previous figure.

Las figuras 7 y 8.-Muestran sendos detalles ampliados, en planta y en alzado, de la forma de realizar la limpieza interior de los tubos del fotorreactor. Figures 7 and 8. - They show two details enlarged, in plan and elevation, of the way to perform the internal cleaning of the tubes of the photoreactor.

REALIZACiÓN PREFERENTE DE LA INVENCiÓN PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

De acuerdo con el esquema correspondiente a la instalación mediante la que se lleva a According to the scheme corresponding to the installation by means of which

cabo el procedimiento de la invención , y que se muestra en la figura 1, decir que en dicha perform the process of the invention, and shown in Figure 1, say that in said

instalación y proceso correspondiente se establecen los siguientes bloques operativos: Installation and corresponding process establish the following operating blocks:

Una unidad de captación (1) que recoge y da traslado a los gases de efecto invernadero (COd de una fuente emisora (2), previsiblemente industrial, incluyendo una unidad para adecuación de los gases previamente a su suministro al cultivo, básicamente se tratarán los siguientes gases además del CO2 : SOx y NOx_Existe una unidad de reserva (3) para caso que estos gases no sean suficientes, se pueda utilizar dicha reserva. A collection unit (1) that collects and transfers greenhouse gases (COd from an emitting source (2), foreseeably industrial, including a unit for adaptation of the gases prior to their supply to the crop, basically the following gases in addition to CO2: SOx and NOx_There is a reserve unit (3) in case these gases are not enough, this reserve can be used.

Una unidad de compresión de aire (4) y adecuación de los gases con incorporación a una zona de cultivo (5, 5'), de forma independiente a la de los gases de efecto invernadero (C02). An air compression unit (4) and adaptation of gases with incorporation into a cultivation area (5, 5 '), independently of that of greenhouse gases (C02).

Un sistema adicional de recogida o recuperación de excedente de CO2 y/u oxígeno, An additional system for collecting or recovering excess CO2 and / or oxygen,

que mas adelante se explicará, completando al sistema primario de introducción de which will be explained later, completing the primary introduction system of

CO2, de manera que en caso de que el sobrante de CO2 sea alto por las CO2, so that in case the surplus of CO2 is high by the

condiciones momentáneas de cultivo, dicho CO2 sobrante se vuelve a introducir al momentary culture conditions, said excess CO2 is reintroduced to the

cultivo con el fin de garantizar un mínimo del 95% de eficiencia en captura y crop in order to guarantee a minimum of 95% efficiency in capture and

conversión en biomasa del CO2. Cuando se está realizando la fotosíntesis se fija conversion into CO2 biomass. When photosynthesis is being performed it is fixed

CO2 y cuando es eficiente se produce, con el diseño de fotobiorreactor reflejado en CO2 and when efficient is produced, with the photobioreactor design reflected in

la presente patente, un índice de conversión en biomasa con una eficiencia superior The present patent, an index of conversion into biomass with superior efficiency

al 95%. En función del tipo de especie utilizada, varía la biomasa que se produce 95% Depending on the type of species used, the biomass that is produced varies

como consecuencia de la fijación de 1 kg de CO2, pero se puede utilizar como valor as a result of the fixation of 1 kg of CO2, but it can be used as a value

intermedio que por cada 1 kg de biomasa obtenida se ha fijado 1,8 kg de CO2 (a una intermediate that for every 1 kg of biomass obtained 1.8 kg of CO2 has been set (at a

eficiencia del 100%). Cuando la fotosíntesis se está realizando en óptimas 100% efficiency). When photosynthesis is being performed at optimal

condiciones , se libera O2 a la atmósfera, no perdiéndose CO2 por la parte superior conditions, O2 is released into the atmosphere, not losing CO2 from the top

de los fotobiorreactores. El sistema de recuperación de C02 lo reintroducirá al of photobioreactors. The C02 recovery system will reintroduce it to the

cultivo cuando el volumen que salga por el desgasificador de la parte superior del crop when the volume coming out of the degasser from the top of the

fotobiorreactor sea mayor al valor fijado en función de la especie cultivada, pero siempre comportando que el proceso tenga una eficiencia del 95% ó superior, es decir, que de cada 1 kg de CO2 que se introduzca al cultivo, al menos 0,95 kg se conviertan en biomasa posteriormente y solo se emita a la atmósfera O,05kg. photobioreactor is greater than the value set according to the cultivated species, but always meaning that the process has an efficiency of 95% or higher, that is, that of every 1 kg of CO2 that is introduced to the crop, at least 0.95 kg become biomass later and only emit to the atmosphere O, 05kg.

Un sistema de captación de agua de mar y/o salobre, con su posterior filtración, tratamiento antibacteriano y acumulación en depósitos de acumulación (6), todo ello de manera tal que la capacidad de los volúmenes de agua fresca debe ser entre 1/15 y 1/10 respecto a la capacidad total de la instalación, siendo muy inferior a la requerida en otros sistemas convencionales, debido a la incorporación de medios de retorno que posibilitan su reutilización. A system for collecting seawater and / or brackish water, with its subsequent filtration, antibacterial treatment and accumulation in accumulation tanks (6), all in such a way that the capacity of fresh water volumes must be between 1/15 and 1/10 with respect to the total capacity of the installation, being much lower than that required in other conventional systems, due to the incorporation of return means that allow its reuse.

Un sistema de limpieza automático de los correspondientes tubos que forman los fotobiorreactores, que mas adelante se explicarán, permitiendo que el rendimiento sea muy elevado en cuanto a la captación de luz solar se refiere y con ello se realice una fotosfntesis óptima y una mayor producción de biomasa. An automatic cleaning system of the corresponding tubes that form the photobioreactors, which will be explained later, allowing the performance to be very high in terms of solar light collection and thus an optimal photosynthesis and a greater production of biomass

Un sistema de tuberías que forman una red hidráulica para el cultivo, con dos redes de aire, una para gases de invernadero (C02 principalmente) (26) y otra para el aire comprimido (27), como también se explicará mas adelante. A pipe system that forms a hydraulic network for cultivation, with two air networks, one for greenhouse gases (C02 mainly) (26) and another for compressed air (27), as will also be explained later.

Un sistema de atemperamiento (36) que evita la utilización de intercambiador y circuito secundario requerido en otras instalaciones convencionales, evitando con ello pérdidas. Dicho sistema también se explicará con posteriodad. A tempering system (36) that avoids the use of exchanger and secondary circuit required in other conventional installations, thereby avoiding losses. This system will also be explained later.

Un sistema de tuberías (42) para cultivo que interconectan todos los elementos entre la zona de cultivo y la zona de extracción y reposición hacia los depósitos de acumulación (6). A system of pipes (42) for cultivation that interconnects all the elements between the cultivation zone and the extraction and replacement zone towards the accumulation tanks (6).

Un sistema de desinfección, basándose en microfiltración, ultravioletas, ozonización y filtros de carbono activo, con el fin de evitar la contaminación del cultivo y con ello conseguir un control absoluto del proceso, incorporados a todos los retornos que se producen en cada uno de los procesos. Los valores para cada uno de los tratamientos son de microfiltración hasta 0,8 micras, ultravioletas entre 10 Y 70 mJ/cm2 y ozonización con valores entre 1 y 5 gr/h x m3. A disinfection system, based on microfiltration, ultraviolet, ozonation and active carbon filters, in order to avoid contamination of the crop and thereby achieve absolute control of the process, incorporated into all the returns that occur in each of the processes The values for each of the treatments are microfiltration up to 0.8 microns, ultraviolet between 10 and 70 mJ / cm2 and ozonation with values between 1 and 5 gr / h x m3.

Un sistema de inyección de nutrientes en el cultivo para favorecer, junto con el aporte de CO2 y luz natural, el rápido crecimiento celular del cultivo, que se realiza tanto en el depósito de alimentación (11) como en el depósito de acumulación (6) de agua fresca. A nutrient injection system in the crop to favor, along with the contribution of CO2 and natural light, the rapid cell growth of the crop, which is carried out both in the feed tank (11) and in the accumulation tank (6) of fresh water.

Un sistema de acumulación formado por los tanques de acumulación (7), para el cultivo extraído, con agitación y aporte de aire para evitar el deterioro del cultivo. Diariamente se extrae entre un 1 y un 20% del total del cultivo en función de las condiciones que se han dado para la realización de la fotosíntesis durante ese día. An accumulation system formed by the accumulation tanks (7), for the extracted crop, with agitation and air supply to avoid the deterioration of the crop. Daily between 1 and 20% of the total crop is extracted depending on the conditions that have occurred for the realization of photosynthesis during that day.

Un sistema de tratamiento del cultivo mediante filtración y floculación químicas, que corresponde a los bloques (8, 9), teniendo lugar una separación química y pasando a la siguiente etapa de centrifugación (10) únicamente entre el 5% y el 15% del total de volumen de cultivo extraído, devolviéndose el resto del volumen de cultivo, llamado volumen de rechazo, a depósitos de retorno respectivos (8'. 9'), estableciendo en éstos un sistema de retorno de floculado, con agitación, aporte de aire y medios de filtración, electroválvulas, sensores, electrobombas y sistema de tratamiento para quitar la materia orgánica. De todos los depósitos de rechazo para cada uno de los procesos, se pasa al depósito de alimentación (11) que será del que, con aporte de agua fresca, se proceda a rellenar diariamente la misma cantidad de cultivo que se haya extraído, entre el 1 y el 25% del total del volumen de cultivo que tenga la planta. A system of treatment of the culture by chemical filtration and flocculation, which corresponds to the blocks (8, 9), taking place a chemical separation and going to the next stage of centrifugation (10) only between 5% and 15% of the total of volume of culture extracted, returning the rest of the volume of culture, called rejection volume, to respective return tanks (8 '. 9'), establishing in these a flocculate return system, with agitation, air supply and media filtration, solenoid valves, sensors, electric pumps and treatment system to remove organic matter. Of all the rejection deposits for each of the processes, it is passed to the food tank (11) which will be the one that, with the contribution of fresh water, the same amount of crop that has been extracted is filled daily, between the 1 and 25% of the total crop volume of the plant.

Un sistema de centrifugación que corresponde a una separación mecánica, según el bloque (10), que se realiza a bajas revoluciones para no alterar la pared celular de la microalga y permitir con ello el tratamiento posterior. En dicho proceso de centrifugación o proceso de separación mecánica, se obtiene microalga con base húmeda entre el 50% y el 90% de contenido en agua. A centrifugation system that corresponds to a mechanical separation, according to the block (10), which is carried out at low revolutions so as not to alter the cell wall of the microalgae and thereby allow subsequent treatment. In said centrifugation process or mechanical separation process, microalgae with a wet base between 50% and 90% of water content are obtained.

Un sistema de retorno del clarificado obtenido en la fase de centrifugación con agitación , sistema de retorno éste que corresponde al bloque de referencia (10'). Este clarificado o volumen de retorno será retornado al cultivo tras los pertinentes sistemas de desinfección de ultravioletas y ozonización, así como microfiltración. Los valores para cada uno de los tratamientos son de microfiltración hasta 0,8 micras, ultravioletas entre 10 y 70 mJ/cm2 y ozonización con valores entre 1 y 5 gr/h x m3., A return system of the clarified obtained in the centrifugation phase with stirring, this return system that corresponds to the reference block (10 '). This clarified or return volume will be returned to the crop after the relevant ultraviolet disinfection and ozonation systems, as well as microfiltration. The values for each of the treatments are microfiltration up to 0.8 microns, ultraviolet between 10 and 70 mJ / cm2 and ozonation with values between 1 and 5 gr / h x m3.,

Un sistema de secado de la biomasa húmeda correspondiente al bloque (12), mediante secadores apropiados, tales como ventanas refractivas o secadores solares, sistema que corresponde al bloque de referencia (13), también se incluyen las posibles fases de atomización y/o liofilización en función de los resultados obtenidos con los procesos anteriores, la fase de secado está prevista para proporcionar una biomasa seca, con un índice de humedad inferior al 5% y que será apta para pasar a una siguiente etapa o proceso de extracción de I¡pidas, según el bloque (14), para conseguir producto de valor añadido según el bloque (16) y para obtener posteriormente un biocrudo tras un proceso de licuefacción térmica final ó venta directa del biocrudo sin ese proceso industrial, para uso animal ó en piscifactorías (17). Pudiera ocurrir, en función de la especie cultivada, que el proceso de extracción de lípidos mediante fluidos supercrfticos con CO2 requeriera de un tratamiento previo de prerruptura celular mediante cavitación, molienda ó hidrólisis ácida. Tras la extracción de lípidos (14) se produce también un rechazo ó floculado que puede ser recuperado en parte para reintroducir de nuevo al cultivo, mediante el depósito de acumulación de esta fase (15), del que se pasará al depósito general de alimentación de fotobiorreactores (11), el fluido que llega a éste depósito está exento de carga orgánica y convenientemente filtrado y desinfectado. A wet biomass drying system corresponding to the block (12), by appropriate dryers, such as refractive windows or solar dryers, system corresponding to the reference block (13), also includes the possible atomization and / or lyophilization phases Depending on the results obtained with the previous processes, the drying phase is planned to provide a dry biomass, with a humidity index of less than 5% and which will be able to move on to a next stage or process of extraction of foods. , according to block (14), to obtain value-added product according to block (16) and to subsequently obtain a biocrude after a final thermal liquefaction process or direct sale of the biocrude without that industrial process, for animal use or in fish farms ( 17). It could happen, depending on the cultivated species, that the process of extracting lipids by means of supercritical fluids with CO2 required a prior treatment of cell pre-rupture by cavitation, grinding or acid hydrolysis. After the extraction of lipids (14) there is also a rejection or flocculate that can be partially recovered to reintroduce back to the culture, by means of the accumulation deposit of this phase (15), from which it will be transferred to the general food supply tank. Photobioreactors (11), the fluid that reaches this reservoir is free of organic charge and conveniently filtered and disinfected.

Un sistema de recogida de vertidos y lixiviados accidentales. A collection system for accidental spillages and leachates.

Los diferentes sistemas referidos, para su correcto y eficaz funcionamiento, se complementan con conductos o tuberías de interconexión entre ellos, filtros, electroválvulas, electrobombas, sensores y demás elementos necesarios, complementándose la instalación con un sistema de paneles solares fotovoltaicos para calentar agua, así como para otras funciones y para generar electricidad para autoabastecimiento de la propia instalación. The different systems referred to, for their correct and efficient operation, are complemented with interconnecting conduits or pipes, filters, electrovalves, electro pumps, sensors and other necessary elements, complementing the installation with a system of photovoltaic solar panels to heat water, as well as for other functions and to generate electricity for self-supply of the installation itself.

En cuanto a la materialización práctica de cada uno de los fotobiorreactores (19), según las figuras 2 a 6, se basa en cada caso en dos tubos concéntricos, uno interior (20) y uno exterior (2 1), entre los cuales se encuentra el propio cultivo y por los que discurrirá aire comprimido y/o gases de efecto invernadero (C02), observándose en el detalle de la figura As for the practical materialization of each of the photobioreactors (19), according to figures 2 to 6, it is based in each case on two concentric tubes, one inside (20) and one outside (2 1), among which Find the crop itself and through which compressed air and / or greenhouse gases (C02) will run, observing in the detail of the figure

ES 2 528 388 Al ES 2 528 388 Al

3 el cultivo (22) entre dichos tubos concéntricos (20, 21). 3 the culture (22) between said concentric tubes (20, 21).

El fotobiorreactor (19), en su conjunto, comprende un sistema hidráulico superior (18) y un sistema hidráulico inferior (23), uniendo dicho sistema hidráulico a los fotobiorreactores (19), estando éstos dispuestos sobre un soporte rígido (41), que proporciona la altura necesaria para que toda la instalación de tuberías inferiores no necesite ir enterrada en su totalidad. The photobioreactor (19), as a whole, comprises an upper hydraulic system (18) and a lower hydraulic system (23), said hydraulic system joining the photobioreactors (19), these being arranged on a rigid support (41), which It provides the necessary height so that the entire installation of lower pipes does not need to be completely buried.

Es necesario destacar que los fotobiorreactores presentan su tubo exterior (21) transparente y con protección ultravioleta, así como capa antiadherente interior, mientras que el tubo interior (20) puede ser transparente u opaco y no llevar protección ultravioleta, pero si una protección antiadherente interior, de manera que entre las protecciones antiadherentes de ambos tubos (20, 21) es donde se encuentra el cultivo (22), complementándose cada fotobiorreactor (19) con la tapa superior (24) y base inferior (25) que cierran de forma estanca a cada uno de dichos fotobiorreactores (19), de tal manera que éstos se agrupan en una misma estructura en diferentes posiciones, en función de la ubicación geográfica de la instalación y de la especie a cultivar, así como de los productos finales que se desean obtener, para formar en conjunto de la instalación, pudiendo contar la instalación con entre 1 y 30.000 fotobiorreactores, siendo la distancia entre el tubo exterior (21 ) Y tubo interior It is necessary to highlight that the photobioreactors have their outer tube (21) transparent and with ultraviolet protection, as well as inner non-stick layer, while the inner tube (20) can be transparent or opaque and not carry ultraviolet protection, but if an inner non-stick protection , so that between the non-stick protections of both tubes (20, 21) is where the crop is located (22), each photobioreactor (19) being complemented with the top cover (24) and bottom base (25) that close tightly to each of said photobioreactors (19), so that they are grouped in the same structure in different positions, depending on the geographical location of the installation and the species to be cultivated, as well as the final products that are desired obtain, to form the whole of the installation, being able to count the installation with between 1 and 30,000 photobioreactors, being the distance between the outer tube (21) and tube inside

(20) de cada uno de ellos inferior a 10 cm, preferentemente inferior a 5 cm., mientras que su longitud superior a 8 metros, haciendo que el ratio entre volumen y superficie ocupada de este tipo de fotobiorreactores para cultivo de microalgas, sea mucho más eficiente que lo existente en el estado de la técnica, obteniéndose valores que alcanzan los 250 litros/m2. (20) of each of them less than 10 cm, preferably less than 5 cm., While its length exceeds 8 meters, making the ratio between volume and surface occupied of this type of photobioreactors for microalgae cultivation, is much more efficient than what exists in the state of the art, obtaining values that reach 250 liters / m2.

Paralelamente cabe destacar el hecho de que el cultivo se mantiene en el rango de temperaturas comprendidas entre 10ll C y 4511C, consiguiéndose un atemperamiento del mismo mediante un circuito primario que recorre el interior de los tubos anulares y concéntricos que form an cada fotobiorreactor. At the same time, it is worth mentioning the fact that the crop is maintained in the temperature range between 10ll C and 4511C, achieving a tempering of the same through a primary circuit that runs inside the annular and concentric tubes that form each photobioreactor.

Además, en la figura 2 se muestra el sistema de entrada de CO2 (26), principalmente CO2, compuesto por su red de tuberías, difusores y electroválvulas, alimentando directamente a todos y cada uno de los fotobiorreactores (19), observándose igualmente el sistema automático de entrada de aire comprimido (27), compuesto por su red de tuberías, difusores y electroválvulas, alimentando directamente a todos y cada uno de los fotobiorreactores (19). In addition, Figure 2 shows the CO2 input system (26), mainly CO2, consisting of its network of pipes, diffusers and solenoid valves, directly feeding each and every one of the photobioreactors (19), also observing the system Automatic compressed air inlet (27), consisting of its network of pipes, diffusers and solenoid valves, directly feeding each and every one of the photobioreactors (19).

En cuanto al sistema de recuperación de exceso de gases de efecto invernadero (C02), comprende una válvula motorizada de tres vías (28) acoplada a un desgasificador o tubo de salida superior (29), en el que se ha establecido un sensor (30) de CO2, haciendo retornar, según la flecha (31 ) del detalle de la figura 3, dicho CO2 de nuevo al cultivo, yen su caso permitiendo que el CO2 pase a la atmósfera, según la flecha (32) indicada en esa figura 3, y lógicamente a través de la válvula de tres vías (28). El sistema de recirculación descrito se complementa con un sistema de tuberías, electroválvulas y sistema de compresión (33), en caso de que sea necesario, lógicamente asociado a ese sistema de recuperación de CO2 descrito con anterioridad. El sensor de pH que posee cada fotobiorreactor ó agrupación de fotobiorreactores será el que dará la órden de envío de más o menos CO2 al cultivo, el valor óptimo de pH varía en función de la especie pero se encontrará entre 6,5 y 8. As for the system for recovering excess greenhouse gases (C02), it comprises a three-way motorized valve (28) coupled to a degasser or upper outlet tube (29), in which a sensor (30) has been established ) of CO2, returning, according to arrow (31) of the detail of figure 3, said CO2 back to the crop, and where appropriate allowing the CO2 to enter the atmosphere, according to arrow (32) indicated in that figure 3 , and logically through the three-way valve (28). The recirculation system described is complemented by a system of pipes, solenoid valves and compression system (33), if necessary, logically associated with that CO2 recovery system described above. The pH sensor that each photobioreactor or group of photobioreactors has will be the one that will give the order to send more or less CO2 to the crop, the optimal pH value varies depending on the species but will be between 6.5 and 8.

En la figura 4 se muestra lo que es considerado como sistema de atemperamiento interno del cultivo, viéndose una agrupación de fotobiorreactores (19), con sus soportes inferiores (41 ), y el sistema de recirculación del cultivo de microalgas (34), formado por tuberías, válvulas, electroválvulas, electrobombas y demás elementos que permiten que el cultivo se mezcle entre los diferentes fotobiorreactores (19), dejándose ver en esta figura 4 como el cultivo se encuentra en el anillo comprendido entre el tubo exterior (21) Yel tubo interior (20) ya comentados, todo ello de manera tal que el sistema de atemperamiento propiamente dicho comprenderá bombas de calor convencionales, bien refrigeradas por aire o por agua, Figure 4 shows what is considered as an internal tempering system of the crop, showing a group of photobioreactors (19), with their lower supports (41), and the microalgae culture recirculation system (34), formed by pipes, valves, solenoid valves, electric pumps and other elements that allow the crop to mix between the different photobioreactors (19), showing in this figure 4 how the crop is in the ring between the outer tube (21) and the inner tube (20) already mentioned, all in such a way that the tempering system itself will comprise conventional heat pumps, either cooled by air or water,

o bombas de calor tipo geotermal (35) y que aportan el calor/frío necesario para que el cultivo se encuentre en el rango de temperatura óptimo, en función de la especie a cultivar. or geothermal heat pumps (35) and that provide the necessary heat / cold so that the crop is in the optimum temperature range, depending on the species to be cultivated.

Existe también un sistema de impulsión del fluido de atemperamiento (en general agua dulce con posibilidad de algún tipo de aditivo en función de las condiciones climáticas) (36) que actúa como circuito primario de atemperamiento y que es el que directamente sale de la bomba de calor y circula por el hueco interior de las columnas anulares que forman los diferentes fotbiorreactores. El intercambio de energía se produce directamente empleando la parte interna del tubo interior (20) de cada fotobirorreactor (19) como intercambiador, no siendo necesario ningún intercambiador adicional en el sistema. Evidentemente, como en los casos anteriores, se incluirán tuberías, electroválvulas, válvulas, sensores, electrobombas y demás elementos necesarios para el correcto funcionamiento del citado sistema de atemperamiento interno del cultivo. There is also a system for supplying the tempering fluid (in general, fresh water with the possibility of some type of additive depending on the climatic conditions) (36) that acts as the primary tempering circuit and which is the one that directly leaves the pump. heat and circulates through the inner hollow of the annular columns that form the different photobioreactors. The energy exchange takes place directly using the inner part of the inner tube (20) of each photo-reactor (19) as an exchanger, no additional exchanger being necessary in the system. Obviously, as in the previous cases, pipes, solenoid valves, valves, sensors, electric pumps and other elements necessary for the proper functioning of the aforementioned internal tempering system of the crop will be included.

En las figuras 5, 6, 7 Y 8 se muestra el sistema automático de limpieza interior, en donde se deja ver la parte superior de un fotobiorreactor (19) en las figuras 5 y 6; las figuras 7 y 8 corresponden a secciones del mismo fotobiorreactor (19), con los tubos internos (20) y 5 externo (21), entre los que circula el cultivo, comprendiendo el sistema automático de limpieza unas tuberías plásticas circulares y concéntricas con los tubos que conforman las paredes del lotobiorreactor vertical y/o inclinado anular (37) con múltiples orificios (38) de pequeño diámetro, por los que sale el agente limpiador (39). En la figura 5 puede observarse un dispositivo de recogida automática (40) de las tuberías plásticas con una Figures 5, 6, 7 and 8 show the automatic interior cleaning system, where the top of a photobioreactor (19) is shown in Figures 5 and 6; Figures 7 and 8 correspond to sections of the same photobioreactor (19), with the internal tubes (20) and external 5 (21), between which the crop circulates, the automatic cleaning system comprising circular and concentric plastic pipes with the tubes that make up the walls of the vertical and / or inclined annular lotobioreactor (37) with multiple holes (38) of small diameter, through which the cleaning agent (39) leaves. In figure 5 an automatic collection device (40) of the plastic pipes can be seen with a

10 presión comprendida entre 2 y 5 bar (37), mientras que en la figura 8 se puede ver como el agente de limpieza (39) que sale por los orificios (38) de las tuberias plásticas (37), incide sobre la superficie interna de los tubos interior (20) y exterior (21), en contacto con el cultivo, y cuyas superficies son las susceptibles de ensuciamiento por fouling o adherencia de las microalgas. 10 pressure between 2 and 5 bar (37), while in figure 8 it can be seen as the cleaning agent (39) that exits through the holes (38) of the plastic pipes (37), affects the internal surface of the inner (20) and outer (21) tubes, in contact with the crop, and whose surfaces are susceptible to fouling by fouling or adhesion of the microalgae.

Claims (11)

REIVINDICACIONES 1.-Procedimiento de obtención de biomasa y productos derivados a partir de algas unicelulares, basado en el cultivo de microalgas en medio acuoso, con cosechado de las mismas y posterior extracción de lípidos y otros componentes, llevándose a cabo el proceso a partir de fotobriorreactores tubulares anulares, verticales y/o inclinados, con aportación sobre el cultivo de CO2 como gas de efecto invernadero, con nutrientes de enriquecimiento y utilizando agua de mar o agua salobre, caracterizado porque comprende las siguientes fases operativas: 1.-Procedure for obtaining biomass and derived products from unicellular algae, based on the cultivation of microalgae in aqueous media, with harvesting of them and subsequent extraction of lipids and other components, carrying out the process from photobrioreactors Tubular annular, vertical and / or inclined, with contribution on the cultivation of CO2 as a greenhouse gas, with enrichment nutrients and using seawater or brackish water, characterized in that it comprises the following operational phases: llenado de los fotobiorreactores con agua de mar o salobre, como medio base para el cultivo de las algas; inyectado en los fotobiorreactores, al menos, una cepa de una especie de algas unicelulares, formando el cultivo; inyectado en los fotobiorreactores, y conjuntamente o por separado, gases de efecto invernadero (C02 obligatoriamente) y aire comprimido, de acuerdo con las necesidades de éste para realizar una fotosíntesis eficiente, con establecimiento de una turbulencia óptima generada por el aire que se introduce por la base de los fotobiorreactores, entre tubo exterior y tubo interior. recirculación del cultivo entre los tubos que forman cada fotobiorreactor, según un proceso homogéneo dentro de cada grupo de fotobiorreactores, con un caudal entre el 10% Y el 50% del total del volumen de cultivo existente. inyectado de nutrientes en la proporción requerida por el cultivo, para colaborar en la consecución de una reproducción óptima de la micro alga. extracción de una parte del cultivo y acumulación del mismo con una concentración óptima de las microalgas, en un depósito de acumulación; (entre el1 y el 25% diaria, en función de las condiciones de reproducción que se hayan dado durante el día, en gran dependencia con las condiciones climatológicas que son las que favorecen la fotosíntesis) . separación química de los productos de cultivo, en una o varias etapas, y posterior concentración de los mismos; retorno de todos los sobrantes (floculados ó rechazos) de cultivo obtenidos en la separación química y tratamientos de desinfección y filtración en depósitos independientes y posterior paso a un depósito de alimentación previo al cultivo; separación mecánica mediante centrifugación del cultivo concentrado en las etapas filling of photobioreactors with sea or brackish water, as a base medium for the cultivation of algae; injected into the photobioreactors, at least one strain of a species of unicellular algae, forming the culture; injected into the photobioreactors, and jointly or separately, greenhouse gases (C02 compulsorily) and compressed air, in accordance with the needs of the latter for efficient photosynthesis, establishing an optimal turbulence generated by the air that is introduced by the base of the photobioreactors, between outer tube and inner tube. crop recirculation between the tubes that make up each photobioreactor, according to a homogeneous process within each group of photobioreactors, with a flow rate between 10% and 50% of the total existing crop volume. injected of nutrients in the proportion required by the crop, to collaborate in the achievement of an optimal reproduction of the micro algae. extraction of part of the crop and accumulation of it with an optimal concentration of microalgae, in an accumulation tank; (between 1 and 25% daily, depending on the reproductive conditions that have occurred during the day, in great dependence on the weather conditions that favor photosynthesis). chemical separation of the crop products, in one or several stages, and subsequent concentration thereof; return of all crop leftovers (flocculates or rejections) obtained in chemical separation and disinfection and filtration treatments in independent tanks and subsequent passage to a feed tank prior to cultivation; mechanical separation by centrifugation of the concentrated culture in the stages anteriores para conseguir biomasa húmeda, con un contenido de agua entre el 50% yeI90%. retorno del sobrante ó rechazo ó flaculado obtenido en la etapa anterior, hacia un depósito de clarificado y envío de este cultivo, tras un proceso de filtración y desinfección, al depósito de alimentación, todo ello según un proceso cerrado y con consumo mínimo de agua fresca; secado previo de la biomasa mediante ventanas refractivas y/o secadores solares, para conseguir un peso en seco de la biomasa superior al 95%, como producto final apto para procesado posterior, atomización y/o liofilización en función del rendimiento de los procesos de secado previo comentados. Pretratamiento previo de prerruptura de la pared celular, mediante cavitación, molienda ó hidrólisis ácida, en función del tamaño de la microalga y de la especie, en definitiva en función de la dureza de la pared celular para posibilitar una eficiente extracción de los ácidos grasos y demás productos de valor añadido, sin dañarlos. extracción de Ifpidos a partir de la biomasa seca, mediante fluidos supercrfticos con CO2, para conseguir una selectividad importante sobre los productos de valor añadido obtenidos, realizándose dicho proceso a una temperatura comprendida entre 200ºC y 350ºC, y a una presión comprendida entre 160 bares y 600 bares, con unos periodos de tiempo comprendidos entre 25 y 90 minutos por cada ciclo; transformación del resto de la biomasa tras la extracción anterior bien por licuefacción térmica para biocrudo ó venta de la biomasa con fines alimentarios para animales ó para alimentación de peces. above to get wet biomass, with a water content between 50% and 90%. return of the surplus or rejection or flocculation obtained in the previous stage, to a clarification tank and shipment of this crop, after a filtration and disinfection process, to the feeding tank, all according to a closed process and with minimum consumption of fresh water ; Pre-drying of the biomass by means of refractive windows and / or solar dryers, to achieve a dry weight of the biomass greater than 95%, as a final product suitable for subsequent processing, atomization and / or lyophilization depending on the performance of the drying processes Previously commented. Pretreatment of pre-rupture of the cell wall, by cavitation, grinding or acid hydrolysis, depending on the size of the microalgae and the species, in short, depending on the hardness of the cell wall to enable efficient extraction of fatty acids and other value-added products, without damaging them. extraction of Ifpids from dry biomass, by means of supercritical fluids with CO2, to achieve an important selectivity on the added value products obtained, said process being carried out at a temperature between 200ºC and 350ºC, and at a pressure between 160 bars and 600 bars, with periods of time between 25 and 90 minutes per cycle; transformation of the rest of the biomass after the previous extraction either by thermal liquefaction for biocrub or sale of the biomass for food purposes for animals or for fish feeding. 2.-Procedimiento de obtención de biomasa y productos derivados a partir de algas unicelulares, según reivindicación 1, caracterizado porque el producto de cada uno de los retornos obtenidos en las fases anteriores es almacenado en una unidad previa con tratamiento mediante agitación , aireación , aporte de aire comprimido y CO2, así como aporte de nutrientes y tratamiento de filtración y desinfección, previamente a su paso al depósito de alimentación y reposición a la zona de cultivo, tras cada una de las extracciones. 2. Procedure for obtaining biomass and derived products from unicellular algae, according to claim 1, characterized in that the product of each of the returns obtained in the previous phases is stored in a previous unit with treatment by agitation, aeration, contribution of compressed air and CO2, as well as supply of nutrients and filtration and disinfection treatment, prior to its passage to the feed tank and replacement to the cultivation area, after each of the extractions. 3.-Procedimiento de obtención de biomasa y productos derivados a partir de algas unicelulares, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la corriente de gases CO2 que entra en cada fotobiorreactor, procede de una fuente de combustión o de un depósito de acumulación de gases de efecto invernadero, siendo el sobrante de CO2 retornado de nuevo al fotobiorreactor correspondiente , cuando las condiciones de realización de la fotosíntesis no sean óptimas. 3.-Procedure for obtaining biomass and derived products from unicellular algae, according to previous claims, characterized in that the current of CO2 gases entering each photobioreactor, comes from a combustion source or an accumulation tank of effect gases greenhouse, the surplus of CO2 being returned again to the corresponding photobioreactor, when the conditions for carrying out photosynthesis are not optimal. 4.-Procedimiento de obtención de biomasa y productos derivados de alto valor añadido a partir de algas unicelulares, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la corriente de gases CO2 se inyecta en una cantidad comprendida entre 0,01 m3 por m3 de 4. Procedure for obtaining biomass and derived products of high added value from unicellular algae, according to previous claims, characterized in that the current of CO2 gases is injected in an amount comprised between 0.01 m3 per m3 of cultivo y1 m por m 3 de cultivo, a intervalos entre 10 Y 60 segundos por minuto. culture and 1 m per m 3 of culture, at intervals between 10 and 60 seconds per minute. 5.-Procedimiento de obtención de biomasa y productos derivados a partir de algas unicelulares, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cultivo se introduce por la parte superior del fotobiorreactor, recogiéndose por la parte de abajo y mezclándose entre cada agrupación de fotobiorreactores con una misma electrobomba, siendo las condiciones de cultivo las mismas para todo el grupo, consiguiéndose una mezcla perfecta de nutrientes, de cultivos con diferentes irradiaciones y por lo tanto con diferentes pasos de luz, todo ello con un caudal de recirculación de entre el 1 y el 50% del total del volumen de cultivo. 5.-Procedure for obtaining biomass and derived products from unicellular algae, according to previous claims, characterized in that the culture is introduced by the top of the photobioreactor, being collected from the bottom and mixing between each group of photobioreactors with the same electro pump, the culture conditions being the same for the whole group, achieving a perfect mixture of nutrients, cultures with different irradiations and therefore with different light passages, all with a recirculation flow between 1 and 50 % of total crop volume. 6.-Procedimiento de obtención de biomasa y productos derivados a partir de algas unicelulares, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cultivo se mantiene en el rango de temperaturas comprendidas entre 102C y 452C, consiguiéndose un atemperamiento del mismo mediante un circuito primario que recorre el interior de los tubos anulares y concéntricos que forman cada fotobiorreactor. 6.-Procedure for obtaining biomass and derived products from unicellular algae, according to previous claims, characterized in that the culture is maintained in the temperature range between 102C and 452C, achieving a tempering thereof through a primary circuit that runs through the inside the annular and concentric tubes that form each photobioreactor. 7.-Procedimiento de obtención de biomasa y productos derivados a partir de algas unicelulares, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada vez que se consigue la concentración microalgal óptima, característica para cada especie, pero, superior a 100 millones de células/mi, se procede a la extracción de entre el 1 y el 25% del cultivo de los fotobiorreactores, en un periodo de entre 1 y 4 horas. 7.-Procedure for obtaining biomass and derived products from unicellular algae, according to previous claims, characterized in that each time the optimal microalgal concentration characteristic for each species is achieved, but, greater than 100 million cells / mi, it proceeds to the extraction of between 1 and 25% of the photobioreactor culture, in a period of between 1 and 4 hours. 8.-Procedimiento de obtención de biomasa y productos derivados a partir de algas unicelulares, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se introduce la misma cantidad de cultivo extraída de los fotobiorreactores, procedente de depósitos de alimentación que a su vez recoge todos los rechazos o sobrantes provenientes de los diferentes procesos realizados en el cultivo hasta la obtención de los productos finales, debidamente filtrados y eliminada la carga orgánica y con cierto aporte de agua fresca salada también filtrada y desinfectada convenientemente, siendo el agua tratada adicionada de nutrientes en proporción adecuada, así como de sales nitrogenadas como amonio, nitratos, fosfatos y otros metales traza. 8.-Procedure for obtaining biomass and derived products from unicellular algae, according to previous claims, characterized in that the same amount of culture extracted from photobioreactors is introduced, from feed tanks that in turn collects all rejections or leftovers from the different processes carried out in the crop until the final products are obtained, properly filtered and the organic load is eliminated and with a certain amount of fresh salt water also filtered and disinfected conveniently, the treated water being added with nutrients in adequate proportion, thus as of nitrogenous salts such as ammonium, nitrates, phosphates and other trace metals. 9.-Instalación para la ejecución del procedimiento de las reivindicaciones 1 a 8, que incluyendo un sistema de separación de la biomasa del cultivo y del cultivo a una serie de fotobiorreactores (19) en los que se introducen las algas unicelulares para su cultivo, con inyección de CO2, aire comprimido y nutrientes apropiados, todo ello en medio acuoso con agua de mar o salubre, se caracteriza porque cada fotobiorreactor (19) está formado por dos tubos concéntricos (20, 21), entre los que se establece una cámara o hueco para el cultivo (22), así como para el CO2 y el aire comprimido, estando dichos fotobiorreactores 9.-Installation for the execution of the procedure of claims 1 to 8, which includes a system of separation of the biomass from the crop and the crop to a series of photobioreactors (19) in which the unicellular algae are introduced for cultivation, With injection of CO2, compressed air and appropriate nutrients, all in an aqueous medium with seawater or salt water, it is characterized in that each photobioreactor (19) is formed by two concentric tubes (20, 21), between which a chamber is established or hollow for cultivation (22), as well as for CO2 and compressed air, said photobioreactors being
(19) (19)
cerrados de forma estanca mediante una tapa superior (24) y una base inferior (25), con la particularidad de que cada fotobiorreactor (19) está asociado a un sistema hidráulico tightly closed by an upper cover (24) and a lower base (25), with the particularity that each photobioreactor (19) is associated with a hydraulic system
(23) (2. 3)
además de un sistema de entrada (26) de C02) y un sistema de entrada (27) de aire comprimido, incorporando en la parte superior un sistema automático de recuperación de sobrante de CO2 o evacuación a la atmósfera de oxígeno, presentando tal sistema de recuperación superior un desgasificador o tubo de salida (29) con un sensor (30) y una electroválvula de tres vías (28), mediante la que se consigue la recuperación del CO2 para su aplicación de nuevo al sistema de entrada (26) mediante una tubería y sistema de compresión si es necesario (31 -33) o para la evacuación del oxígeno a la atmósfera (32), según proceda, todo ello para que se garantice un rendimiento en la fijación del CO2 del in addition to an inlet system (26) of C02) and an inlet system (27) of compressed air, incorporating in the upper part an automatic system of recovery of CO2 surplus or evacuation to the oxygen atmosphere, presenting such a system of superior recovery a degasser or outlet tube (29) with a sensor (30) and a three-way solenoid valve (28), through which the recovery of CO2 is achieved for its application back to the input system (26) by means of a pipe and compression system if necessary (31 -33) or for the evacuation of oxygen to the atmosphere (32), as appropriate, all this to ensure a performance in the CO2 fixation of the
95%. 95%
10.-Instalación, según reivindicación 9, caracterizado porque incluye un sistema de atemperamiento interno de cultivo, basado en un circuito (36) de recirculación que, en combinación con electrobombas, bombas de calor de tipo geotermal (35) o similares, electroválvulas, válvulas y elementos complementarios, constituyen un circuito primario de atemperamiento con intercambio de energía sin intervención de intercambiador, en el que el cultivo (22) recircula entre diferentes fotobiorreactores para homogeneizar sus propiedades entre ellos. 10.-Installation, according to claim 9, characterized in that it includes an internal culture tempering system, based on a recirculation circuit (36) which, in combination with electric pumps, geothermal heat pumps (35) or the like, solenoid valves, valves and complementary elements, constitute a primary tempering circuit with energy exchange without interchange intervention, in which the crop (22) recirculates between different photobioreactors to homogenize their properties between them. 11.-Instalación, según reivindicación 9, caracterizado porque incluye un sistema de limpieza automático interior, formado por unas tuberías plásticas (37) dotadas de múltiples y pequeños orificios (38) para salida de un agente de limpieza (39) que incide sobre la cara interna de los tubos interior (20) y exterior (21) que forman cada fotobiorreactor (19), produciendo la limpieza de esa cara interna de dichos tubos (20, 21) en contacto con el cultivo. 11.-Installation, according to claim 9, characterized in that it includes an internal automatic cleaning system, formed by plastic pipes (37) provided with multiple and small holes (38) for the exit of a cleaning agent (39) that affects the inner face of the inner (20) and outer (21) tubes that form each photobioreactor (19), producing cleaning of that inner face of said tubes (20, 21) in contact with the crop.
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