ES2618843A1 - Improvements in co2 injection system for ecotoxicological studies, adaptation for use with microorganisms (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
una forma adecuada donde la voluntad política, investigación y cooperación internacional son claves en este sentido. an appropriate form where political will, research and international cooperation are key in this regard.
En este contexto, se han estudiado diversas opciones para poder reducir considerablemente las concentraciones de CO2 en la atmósfera, sin embargo la comunidad científica considera que la captura y almacenaje de CO2 en formaciones geológicas estables subterráneas (CCS), que albergaron en su momento petróleo o gas, es una de las técnicas más viables (IPPC (2013) Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Intergov. Panel Clim. Chango Work. Gr. I Contrib. to IPCC Fifth Assess. Rep. (AR5)(Cambridge Univ Press. New York) 1535; DOE, (2010), DOE/NETL Advanced Carbon Dioxide Capture R&D Program: Technology Update. US DOE, 257, Rubin E., (2010), The outlook for advanced CCS technology. CAPD Energy Systems Initiative Seminar. CMU. Pittsburgh. USA). In this context, several options have been studied in order to considerably reduce the concentrations of CO2 in the atmosphere, however the scientific community considers that the capture and storage of CO2 in stable underground geological formations (CCS), which once housed oil or gas, is one of the most viable techniques (IPPC (2013) Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Intergov, Chango Work Clim. I Contributed to IPCC Fifth Assess. Rep. (AR5) (Cambridge Univ Press, New York) 1535, DOE, (2010), DOE / NETL Advanced Carbon Dioxide Capture R & D Program: Technology Update, US DOE, 257, Rubin E ., (2010), The outlook for advanced CCS technology, CAPD Energy Systems Initiative Seminar, CMU, Pittsburgh, USA.
De hecho muchos países ya se han interesado en estas tecnologías de captación y almacenamiento de carbono, donde algunos proyectos han sido propuestos y otros en funcionamiento. En España, también se han propuesto concretamente once áreas diferentes para este tipo de técnica (BOE, (2008) Resolución de 28 de noviembre de 2007, de la Dirección General de Política Energética y Minas, del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio por la que se publica la inscripción de propuesta de reserva provisional a favor del r-stado para recursos de la sección B), estructuras subterráneas susceptibles de ser un efectivo almacenamiento de dióxido de carbono en diversas áreas (lO Almacenes). BOE 34 de 8 febrero 2008, pp. 7099-7102). A pesar de que el uso de este tipo de tecnologías haya obtenido el respaldo y el consenso de la comunidad científica acerca de su potencial económico, social y ambiental; es considerado como un proceso complejo en su globalidad con un alto grado de incertidumbre y con posibles riesgos asociados (Damen, K., Faaij, A., & Turkenburg, W (2006). Health, safety and environmental risks 01 underground CO2 storage-overview of mechanisms and current knowledge. Climatic Change, 74(1-3), 289-318). Uno de los riesgos asociados a esta nueva técnica es el posible escape de CO2 desde la zona de almacenaje. El 80% de las localizaciones de CCS están ubicadas en plataformas marinas. Y en caso de fuga provocaría una reducción del pH asociado al aumento de la concentración de CO2. y por consiguiente, cambios fisicoquímicos del medio que repercutirá de manera muy directa en el ecosistema y en los organismos de la zona. Dichos organismos podrían quedar expuestos a cambios bruscos donde la estabilidad socioeconómica de recursos naturales pesqueros y/o marítimos podría verse comprometida. In fact, many countries have already been interested in these carbon capture and storage technologies, where some projects have been proposed and others are in operation. In Spain, eleven different areas have also been specifically proposed for this type of technique (BOE, (2008) Resolution of November 28, 2007, of the General Directorate of Energy Policy and Mines, of the Ministry of Industry, Tourism and Commerce for the that the provisional reservation proposal inscription in favor of the state for resources of section B) is published, underground structures likely to be an effective storage of carbon dioxide in various areas (10 warehouses). BOE 34 of 8 February 2008, pp. 7099-7102). Although the use of this type of technology has obtained the support and consensus of the scientific community about its economic, social and environmental potential; It is considered as a complex process in its entirety with a high degree of uncertainty and with possible associated risks (Damen, K., Faaij, A., & Turkenburg, W. (2006). overview of mechanisms and current knowledge, Climatic Change, 74 (1-3), 289-318). One of the risks associated with this new technique is the possible escape of CO2 from the storage area. 80% of CCS locations are located on offshore platforms. And in case of leakage it would cause a reduction of the pH associated to the increase of the CO2 concentration. and consequently, physicochemical changes in the environment that will have a direct impact on the ecosystem and the organisms in the area. These organisms could be exposed to abrupt changes where the socioeconomic stability of natural fishing and / or marine resources could be compromised.
La evaluación de riesgos asociados a la toxicidad del C02 debido a las fugas se ha llevado a cabo en los últimos años utilizando diversas metodologías y técnicas. De manera general los ensayos de toxicidad se dividen en dos categorías: estudios con el uso de microcosmos/mesocosmos bajo condiciones controladas de laboratorio o in situ. Trabajar in situ requiere mucho tiempo de preparación de material, altos conocimientos técnicos y, sobretodo un enorme esfuerzo económico, ya sea por parte de las administraciones públicas como por parte de los propios institutos de investigación, y por tanto en muchos casos son imposibles de abordar. Sin embargo, trabajar con mesocosmos/microcosmos permite obtener resultados muy fiables de bajo coste económico aunque sean a una escala menor. Esta estrategia es valorada por la "Guide to best practices for ocean acidification research and data reporting of the European Commission" (Riebesell, U , Fabry, Y.J., Hansson, L., Gattuso, J.-P., (2010) Guide to Best Practices in Ocean Acidification Research and Data Reporting, Report of intemational research workshop on best practices for ocean acidification research (19-21 November 2008 in Kiel, Germany). doi: 10.2777/58454) donde a su vez indica buenos resultados utilizando un equipo de inyección de CO2. Hoy día, el grupo de Contaminación de Ecosistemas del Departamento de Química Física de la Facultad de Ciencias del Mar de Puerto Real (Cádiz) ha desarrollado un sistema que simula el escape de CO2 el cual utiliza macrofauna (mejillones, poliquetos, larvas de peces, almejas, anfipodos , rnicroalgas, cangrejos, etc) como herramienta para evaluar a toxicidad del dióxido de carbono y posibles riesgos asociados a la movilidad de metales (patente Concedida, Ref: ES2438090) utilizando mesocosmos/microcosmos. Sin embargo, hasta ahora no se había desarrollado una nueva estrategia donde los microrganismos del sedimento sirvieran como herramienta de evaluación y/o monitoring una vez implantada la técnica de CCS. The evaluation of risks associated with the toxicity of C02 due to leaks has been carried out in recent years using various methodologies and techniques. In general, toxicity tests are divided into two categories: studies with the use of microcosms / mesocosms under controlled laboratory or in situ conditions. Working in situ requires a lot of time for material preparation, high technical knowledge and, above all, an enormous economic effort, either by public administrations or by the research institutes themselves, and therefore, in many cases, they are impossible to tackle. . However, working with mesocosms / microcosms allows obtaining very reliable results of low economic cost even if they are on a smaller scale. This strategy is valued by the "Guide to best practices for ocean acidification research and data reporting of the European Commission" (Riebesell, U, Fabry, YJ, Hansson, L., Gattuso, J.-P., (2010) Guide to Best Practices in Ocean Acidification Research and Data Reporting, Report of international research workshop on best practices for ocean acidification research (19-21 November 2008 in Kiel, Germany). Doi: 10.2777 / 58454) which in turn indicates good results using a team of CO2 injection. Today, the Ecosystem Pollution group of the Department of Physical Chemistry of the Faculty of Marine Sciences of Puerto Real (Cádiz) has developed a system that simulates the escape of CO2 which uses macrofauna (mussels, polychaetes, fish larvae, clams, amphipods, crickets, crabs, etc.) as a tool to evaluate the toxicity of carbon dioxide and possible risks associated with the mobility of metals (patent granted, Ref: ES2438090) using mesocosms / microcosms. However, until now, a new strategy has not been developed where sediment microorganisms serve as an evaluation and / or monitoring tool once the CCS technique has been implemented.
A diferencia del uso de macro fauna, los cambios en las comunidades de los microrganismos ante un episodio de escape de CO2 se hacen de manera más rápida debido a sus características genéticas y adaptativas, por 10 que permite obtener de manera rápida resultados fidedignos que resulten de bajo coste económico y que permite realizar una evaluación precisa. Unlike the use of macro fauna, the changes in the communities of the microorganisms in the face of an episode of CO2 escape are made more quickly due to their genetic and adaptive characteristics, which allows to obtain in a fast way reliable results that result from low economic cost and that allows an accurate evaluation.
Por tanto, en base a la patente con Ref (ES2438090), para poder llevar a cabo ensayos de toxicidad con microrganismos se han introducido novedades tales como una cámara aislante con climatizador que permite, no sólo que mantenga la temperatura constante deseada, si no poder garantizar condiciones de esterilidad con fácil acceso para la recogida diaria de muestras. También se han incorporado filtros de 0.2 ~m de poro en cada salida de los dos tuberías provenientes de los manómetros que direcciona el gas hacia los acuarios. Esto minimiza aún más los posibles errores en los datos finales provocados por polvo, otros microorganismos Therefore, based on the patent with Ref (ES2438090), to carry out toxicity tests with microorganisms have introduced new features such as an insulating chamber with air conditioner that allows not only to maintain the desired constant temperature, but also to be able to guarantee sterile conditions with easy access for the daily collection of samples. Filters of 0.2 ~ m pore have also been incorporated in each outlet of the two pipes coming from the manometers that directs the gas to the aquariums. This further minimizes possible errors in the final data caused by dust, other microorganisms
o agentes externos retenidos en el tubo que transporta el CO2 desde la botella hasta los acuarios. El 80% del material del equipo se puede esterilizar en autoclave o en estufa a 80°C durante el tiempo necesario. También se ha incorporado válvulas FBS en cada inyector hacia al acuario que actúan como regulador de flujo de CO2 y así poder manipular mejor el burbujeo en los acuarios ya que en función del objetivo se usarán volúmenes muy pequeños y así se evitan turbulencias excesivas que afecten a los resultados finales por rotura de células etc. Además, se ha incorporado agitadores con termostato para que las células bacterianas o microalgas que necesiten luz reciban la misma cantidad. A diferencia del otro equipo para ensayos con microalgas la agitación debe ser de manera manual pudiendo no llegar la luz a todas las células del cultivo, pudiendo ser éste un factor limitante en el crecimiento, y por tanto afectando a los resultados finales. El termostato asociado al agitador podrá ser utilizado en caso de que se pretenda mantener una temperatura dentro del acuario distinta a la de la cámara. Por otro lado, se han incorporado válvulas anti retomo para que no interfiera agua de los cultivos en el sistema de inyección por capilaridad y pueda afectar o estropear las válvulas solenoides. Y por último, se ha añadido un temporizador en la cámara que simule ciclos de día-noche para estudiar las variaciones solares. or external agents retained in the tube that transports the CO2 from the bottle to the aquariums. 80% of the material of the equipment can be sterilized in an autoclave or in an oven at 80 ° C for the necessary time. FBS valves have also been incorporated in each injector towards the aquarium, which act as a regulator of CO2 flow and thus be able to better handle bubbling in aquariums since, depending on the objective, very small volumes will be used to avoid excessive turbulence affecting the aquarium. the final results due to breakage of cells etc. In addition, agitators with thermostat have been incorporated so that the bacterial cells or microalgae that need light receive the same amount. Unlike the other equipment for tests with microalgae, the agitation must be done manually and the light can not reach all the cells of the crop, this being a limiting factor in the growth, and therefore affecting the final results. The thermostat associated with the agitator can be used if it is intended to maintain a temperature inside the aquarium other than that of the chamber. On the other hand, anti-return valves have been incorporated so that water does not interfere with the crops in the injection system by capillarity and may affect or damage the solenoid valves. And finally, a timer has been added to the camera that simulates day-night cycles to study solar variations.
En definitiva, la estrategia de integrar el sistema de CO2 en la cámara climatizada de ambiente aséptico posee una vérsatibilidad en su uso que, no sólo permitiría realizar ensayos microbiológicos relacionados con fugas de CO2, si no también experimentos asociados a los riesgos de acidificación oceánica en la columna de agua debido a intercambios atmósfera-océano de dioxido de carbono. Inlcuso las características de la cámara permite la realización de ensayos de toxicidad con microorganismos de carácter general ya que la cámara está caracterizada por una zona de trabajo bajo ambiente esteril. In short, the strategy of integrating the CO2 system in the air-conditioned chamber of aseptic environment has a versatility in its use that, not only would allow microbiological tests related to CO2 leakage, but also experiments associated with the risks of ocean acidification in the water column due to carbon dioxide atmosphere-ocean exchanges. Even the characteristics of the chamber allow the realization of toxicity tests with microorganisms of general character since the chamber is characterized by a zone of work under a sterile environment.
DESCRIPCIÓN DEL CONTENIDO DE LAS FIGURAS DESCRIPTION OF THE CONTENT OF THE FIGURES
La figura 1 corresponde con las dimensiones 350X150x240 cm y vista desde un lateral. Comprende con los siguientes elementos: Figure 1 corresponds to the dimensions 350X150x240 cm and viewed from the side. It includes the following elements:
- 1. one.
- Botellas de C02 C02 bottles
- 2. two.
- Puerta de acceso a la cámara con cristalera y llave Access door to the camera with glass and key
- 3. 3.
- Ventanal Picture window
- 4. Four.
- Cableado del climatizador hacia el interior de la cámara Wiring the air conditioner to the inside of the chamber
- 5. 5.
- Central semiautomática de suministro de COz Semiautomatic central COZ supply
- 6. 6
- Ubicación del climatizador dentro de la cámara Location of the air conditioner inside the chamber
- 7. 7
- Botella de gas para el mechero bunsen. Podría estar ubicada interior de la cámara. Gas bottle for bunsen burner. It could be located inside the camera.
La figura 2 corresponde con la cámara vista desde fuera donde se pueden ver los siguientes elementos: Figure 2 corresponds to the camera seen from outside where you can see the following elements:
y en la figura 3 quedan representados todos los elementos dentro de la cámara climatizada: and in figure 3 all the elements inside the heated chamber are represented:
- 8. 8
- Ordenador con software instalado donde se controla el pH deseado. Computer with software installed where the desired pH is controlled.
- 9. 9
- Baño tennostatizado-agitador. Bath tennostatizado-agitador.
- 10. 10
- Sensor de escape de CO2 en caso de que haya un escape excesivo. CO2 exhaust sensor in case of excessive leakage.
- 11. eleven.
- Válvulas solenoides Solenoid valves
- 12. 12
- Mesa de tratamiento de muestras provista con mechero bunsen. Sample treatment table equipped with bunsen burner.
- 13. 13
- Erlenrneyer con función de acuario. Erlenrneyer with aquarium function.
- 14. 14.
- Regleta alargadera de enchufes y conexiones USB donde van conectados los sensores de pH y válvulas solenoides. Extension strip of plugs and USB connections where the pH sensors and solenoid valves are connected.
- 15. fifteen.
- Sensores de pH. PH sensors
- 16. 16
- Controlador electrónico de pH. Conecta el ordenador con el eqwpo de inyección. Electronic pH controller. Connect the computer with the injection eqwpo.
- 17. 17
- Emisor de la luz fluorescente con posibilidad de regulación para simulación de ciclos dia-noche. Fluorescent light emitter with possibility of regulation for simulation of day-night cycles.
- 18. 18
- Tubería que distribuye el gas puro. Pipe that distributes pure gas.
- 19. 19
- Tubos de silicona que sirven de inyectores de CO2 en los acuarios. Autoclavables. Silicone tubes that serve as CO2 injectors in aquariums. Autoclavable.
- 20. twenty.
- Válvulas FBS reguladoras de flujo de CO2. FBS regulating CO2 flow valves.
- 21. twenty-one.
- Armarios con puertas donde guardar reactivos y mantener todo el material limpio y estéril sin necesidad de salir de la cámara. Cabinets with doors to store reagents and keep all material clean and sterile without leaving the chamber.
- 22. 22
- Manómetros que regulan la presión de salida del CO2. A la salida de cada manómetro están ubicados los filtros Manometers that regulate the CO2 outlet pressure. Filters are located at the exit of each manometer
El tamaño de la invención puede venir condicionado por las características del lugar donde lo queramos ubicar, por la cantidad de acuarios y tratamientos que queramos testar. (Figura 1, 2 Y 3). Este sistema de inyección está controlado por un software conectado a un ordenador (Figura 3, 8), el cual controla la adicción del gas. El equipo consta de sensores de pH (figura 3, 15) y válvulas solenoides (figura 3, 11) independientes para cada acuario conectadas al software (figura 3, 16). Los rangos ácidos pueden ir desde valores de 8 hasta valores de 5.0 simulando los escenarios más extremos posibles. Con la ayuda del software, se inyectará C02 o no, por medio de la apertura o cierre de dichas válvulas solenoides. Por medio de las válvulas FBS (Figura 3, 20) el flujo podrá ser regulado en función de las necesidades de burbujeo. Cuando los sensores de pH detecten un pH más alto del elegido en el software se dará la orden al equipo para que de manera automática se abran las válvulas solenoides y deje pasar el gas. Este tipo de ensayos se realizan con el uso de cultivos cerrados que otorga mayor independencia al técnico y/o investigador responsable del experimento pudiendo dedicarse de manera completa a la recogida diaria y tratamiento de datos, ya que no necesita control nutricional una vez planteado el ensayo. Además, para estudios a nivel de población, trabajar con cultivos cerrados consigue de manera natural alcanzar la fase exponencial del crecimiento, pudiendo así obtener datos como la velocidad de crecimiento (11), nO máximo de células, concentración de exopolisacáridos disueltos, el ratio de inhibición (RIC02) derivado por la exposición de C02 y la proporción de población inhibida, que con equipos de otras características donde se utilizan cultivos semicontinuos no se conseguirían. El tamaño de los acuarios vendrá detenninado por nuestro objetivo y del volumen de muestra que tengamos que analizar. The size of the invention can be conditioned by the characteristics of the place where we want to locate it, by the amount of aquariums and treatments that we want to test. (Figure 1, 2 and 3). This injection system is controlled by software connected to a computer (Figure 3, 8), which controls the gas addiction. The equipment consists of independent pH sensors (figure 3, 15) and solenoid valves (figure 3, 11) for each aquarium connected to the software (figure 3, 16). Acid ranges can range from values of 8 to values of 5.0 simulating the most extreme scenarios possible. With the help of the software, C02 will be injected or not, by means of the opening or closing of said solenoid valves. By means of the FBS valves (Figure 3, 20) the flow can be regulated according to the needs of bubbling. When the pH sensors detect a higher pH of the chosen one in the software, the order will be given to the equipment to automatically open the solenoid valves and let the gas pass. This type of tests are carried out with the use of closed cultures that grants greater independence to the technician and / or researcher responsible for the experiment, being able to dedicate himself completely to the daily collection and treatment of data, since he does not need nutritional control once the trial is planned. . In addition, for studies at the population level, working with closed crops naturally manages to reach the exponential phase of growth, thus being able to obtain data such as the growth rate (11), maximum number of cells, concentration of dissolved exopolysaccharides, the ratio of inhibition (RIC02) derived by the exposure of C02 and the proportion of inhibited population, that with equipment of other characteristics where semicontinuous cultures are used would not be achieved. The size of the aquariums will be determined by our objective and the volume of sample that we have to analyze.
En función de los objetivos que nos planteemos se podrán utilizar dos rutas de exposición diferentes: Depending on the objectives we set, we can use two different exposure routes:
51 . Inyección de COLen agua de mar: el CO2 puro será inyectado directamente en el agua que se desea analizar con el objetivo de evaluar el efecto directo de los cambios de pH provocados por los escapes de C02 tanto a nivel población, comunidades y lo simbiosis entre microorganismos. Esta ruta no sólo serviría para evaluación de riesgos en fugas de C02 si no que se podría utilizar para efectos de 51 Injection of COL in seawater: the pure CO2 will be injected directly into the water that we wish to analyze in order to evaluate the direct effect of the pH changes caused by the C02 leaks both at the population level, communities and the symbiosis between microorganisms . This route would not only serve to assess risks in C02 leaks, but could be used for the purposes of
10 acidificación oceánica en la columna de agua. Ejemplo 1: evaluación de efectos en las comunidades de microrganismos de la columna de agua debido a cambios de pH por intercambio de COl atmósf eraocéano. En este tipo de ensayos se evalúa la respuesta del conjunto de microorganismos 10 ocean acidification in the water column. Example 1: Evaluation of effects in the microorganism communities of the water column due to pH changes by exchange of atmospheric atmosphere. In this type of tests the response of the set of microorganisms is evaluated
15 propios de la muestra de la columna de agua. Para simular diferentes condiciones, el baño termostatizado se programa para imitar temperaturas del océano (dentro del acuario) y el climatizador de la cámara se programa para obtener escenarios de temperatura de la atmosfera (temperatura dentro de la cámara). Esta estrategia de cambios de temperaturas permite simular tantos 15 of the sample of the water column. To simulate different conditions, the thermostatted bath is programmed to imitate ocean temperatures (inside the aquarium) and the camera's air conditioner is programmed to obtain temperature scenarios of the atmosphere (temperature inside the chamber). This strategy of temperature changes allows to simulate so many
20 escenarios de cambio climático como se deseen. El agitador asociado al baño con el termostato permite movimiento de la masa de agua para evitar sedimentación de las células e imitar el movimiento que pueda existir en la columna de agua debido a las mareas y oleaje. La integración del equipo con la cámara, además, permite el procesado de muestras casi en el momento de coger la muestra de agua 20 climate change scenarios as desired. The agitator associated to the bath with the thermostat allows movement of the mass of water to avoid sedimentation of the cells and imitate the movement that may exist in the water column due to tides and waves. The integration of the equipment with the camera, in addition, allows the processing of samples almost at the moment of taking the water sample
25 evitando así contaminaciones ylo cambios bruscos de temperatura. La comunidad de la columna de agua se estudiará con técnicas de identificación de grupos de especies lo que aportará información de cómo cambia la comunidad en función de los distintos tratamientos de pH, junto con datos fisico-químicos relevantes. Los resultados se comparan con aquellos acuarios que no han tenido inyección de 25 thus avoiding contamination and sudden changes in temperature. The community of the water column will be studied with identification techniques of groups of species which will provide information on how the community changes according to the different pH treatments, together with relevant physico-chemical data. The results are compared to those aquariums that have not had injection of
30 C02. 30 C02.
Ejemplo 2: evaluación de respuestas de una determinada población de microrganismos ya sean bacterias, virus o microa/gas debido a cambios de pH por intercambio de CO2 atmósfera-océano y/o fugas de CO2 Example 2: Evaluation of responses of a specific population of microorganisms, whether bacteria, viruses or microa / gas due to changes in pH due to the exchange of CO2 atmosphere-ocean and / or CO2 leakage
En este caso, se estudia los efectos en una población determinada ya sea característica del sedimento (para estudios de fugas de CO2) o de la columna de agua (intercambio atrnósfera-océano). Una vez que se elige la población que se quiere estudiar (por ejemplo: una especie en concreto típica del sedimento, o una especie típica de la columna de agua), se inocula una concentración celular conocida en agua o medio de cultivo filtrada por un poro de 0.2 !lm y auto clavada para evitar cualquier contaminación y se someten a los distintas concentraciones de CO2 que se deseen testar. En este tipo de ensayo se obtendrán resultados sobre periodos de aclimatación, ratios de crecimiento, efectos inhibitorios de C02, número máximo de células, etc, que aportarán información de cómo una población de una especie en concreto se ve afectada por distintas concentraciones de CO2. Los resultados también se comparan con los obtenidos en los acuarios donde no haya inyección de CO2. Inyección de COz a través de sedimento: se utilizará cuando el objetivo sea estudiar de manera integrada el efecto que podría existir en la comunidad microbiológica (bacterias, virus y microalgas bentónicas) cuando el sedimento en cuestión esté bajo análisis y existe una acidificación de éste debido al escape de CO2. Ejemplo: los tubos de silicona estériles con pequefias aperturas se colocan en forma de espiral en el suelo del acuario, se colocará el sedimento bajo estudio encima una vez tamizado y después agua de mar limpia y estéril para que ésta no interfiera con la propia comunidad autóctona del sedimento. Una vez que los acuarios estén preparados y colocados, se someterán a las distintas concentraciones de CO2 que se quieran estudiar. La comunidad del sedimento se estudiará con técnicas de identificación de grupos de especies que junto con datos fisico-químicos (flujos de nutrientes, alcalinidades, etc.) aportará información de cómo cambia la comunidad en función de los distintos tratamientos de pH comparando los resultados de aquellos acuarios que no han sido inyectados con CO2. Datos fisico-químicos (flujos de nutrientes, contaminantes, materia orgánica, In this case, the effects on a given population are studied whether it is characteristic of the sediment (for studies of CO2 leakage) or of the water column (atrnosphere-ocean exchange). Once the population to be studied is chosen (for example: a specific species typical of the sediment, or a typical species of the water column), a known cell concentration is inoculated in water or culture medium filtered through a pore 0.2! lm and auto nailed to avoid any contamination and are subjected to the different concentrations of CO2 that are wished to test. In this type of test results will be obtained on periods of acclimatization, growth ratios, inhibitory effects of C02, maximum number of cells, etc., which will provide information on how a population of a specific species is affected by different concentrations of CO2. The results are also compared with those obtained in aquariums where there is no CO2 injection. CO2 injection through sediment: it will be used when the objective is to study in an integrated manner the effect that could exist in the microbiological community (bacteria, viruses and benthic microalgae) when the sediment in question is under analysis and there is an acidification of it. to the escape of CO2. Example: the sterile silicone tubes with small openings are placed in spiral form on the floor of the aquarium, the sediment under study will be placed on top once sieved and then clean and sterile sea water so that it does not interfere with the native community itself. of the sediment. Once the aquariums are prepared and placed, they will be subjected to the different concentrations of CO2 that they want to study. The sediment community will be studied with identification techniques of groups of species that together with physico-chemical data (nutrient flows, alkalinities, etc.) will provide information on how the community changes according to the different pH treatments comparing the results of Those aquariums that have not been injected with CO2. Physico-chemical data (flows of nutrients, contaminants, organic matter,
etc.) servirán de apoyo para una evaluación completa de los resultados. etc.) will serve as support for a full evaluation of the results.
5 Los datos resultantes a partir de esta invención serán susceptibles de aplicación en la toma de decisiones de las instituciones legales que trabajan en el marco del cambio climático y su mitigación conociendo de manera fiable los efectos potenciales que podrían suceder a corto-medio debido a un escape de C02 utilizando los microorganismos del bentos como herramienta de evaluación con 5 The resulting data from this invention will be susceptible of application in the decision making of the legal institutions working in the framework of climate change and its mitigation knowing reliably the potential effects that could happen in the short-medium due to a escape of C02 using the benthos microorganisms as an evaluation tool with
10 resultados rápidos y fiables. En caso de una implantación de la técnica de inyección en estructuras geológicamente estables en el subsuelo marino, esta invención permitirá un control o monitoring usando las comunidades de microorganismos del bentos como herramienta para diagnosticar posibles fugas de C02 10 fast and reliable results. In case of implantation of the injection technique in geologically stable structures in the marine subsoil, this invention will allow a control or monitoring using the microorganism communities of the benthos as a tool to diagnose possible C02 leaks
Claims (4)
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- Una cámara aislante con climatizador que permite, no sólo que mantenga la temperatura constante deseada, si no poder garantizar condiciones de esterilidad con fácil acceso para la recogida diaria de muestras. An insulating chamber with air conditioning that allows, not only to maintain the desired constant temperature, but also to be able to guarantee sterile conditions with easy access for the daily collection of samples.
- --
- Filtros de 0.2 !lm de poro en cada salida de las dos tuberías provenientes de los manómetros que direcciona el gas hacia los acuarios. 0.2 µl pore filters in each outlet of the two pipes coming from the pressure gauges that direct the gas to the aquariums.
- --
- Válvulas FBS en cada inyector hacia al acuario, que actúan como regulador de flujo de CO2, para mejorar el burbujeo en los acuarios. FBS valves on each injector towards the aquarium, which act as a CO2 flow regulator, to improve bubbling in the aquariums.
- --
- Agitadores con termostato para que las células bacterianas o microalgas que necesiten luz reciban la misma cantidad y poder establecer una temperatura dentro del acuario distinta a la de la cámara. Shakers with thermostat so that the bacterial cells or microalgae that need light receive the same amount and be able to establish a temperature inside the aquarium different from that of the chamber.
- --
- Válvulas anti retomo para que el agua de los cultivos no interfiera en el sistema de inyección por capilaridad y pueda afectar o estropear las válvulas solenoides. Non-return valves so that the water from the crops does not interfere with the injection system by capillarity and can affect or damage the solenoid valves.
- --
- Un temporizador en la cámara que simule ciclos de día-noche para estudiar las variaciones solares. An in-camera timer that simulates day-night cycles to study solar variations.
- 2. 2.
- Uso del sistema, según reivindicación 1, en experimentos asociados a los riesgos de posibles escapes de CO2 derivados de las técnicas ces. Use of the system, according to claim 1, in experiments associated with the risks of possible CO2 leaks derived from ces techniques.
- 3. 3.
- Uso del sistema, según reivindicación 1, en experimentos asociados a los riesgos de acidificación oceánica en la columna de agua debido a intercambios atmósfera-océano de dióxido de carbono. Use of the system, according to claim 1, in experiments associated with the risks of ocean acidification in the water column due to atmosphere-ocean exchanges of carbon dioxide.
- 4. Four.
- Uso del sistema, según reivindicación 1, de ensayos de toxicidad con microorganismos de carácter general, ya que la cámara proporciona una zona de trabajo bajo ambiente estéril. Use of the system, according to claim 1, for toxicity tests with microorganisms of a general nature, since the chamber provides a work area under a sterile environment.
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---|---|---|---|---|
CN113062712A (en) * | 2021-04-13 | 2021-07-02 | 太原理工大学 | Deep stratum CO sequestration2Biological anti-dissipation method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5487835A (en) * | 1994-01-14 | 1996-01-30 | Tomco2 Equipment Co. | Pressurized solution feed system for pH control |
US6287471B1 (en) * | 1998-03-09 | 2001-09-11 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Treatment of aqueous effluents by injection of carbon dioxide |
EP1421988A1 (en) * | 2001-08-28 | 2004-05-26 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Device and method for manufacturing carbonated spring and carbonic water, control method for gas density applied thereto, and membrane module |
US20100047414A1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-02-25 | Anthony Joseph Terranova | Organic produce wash system |
US20130319230A1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-05 | Southern Company | Systems And Methods For Sequestering CO2 |
US20140047975A1 (en) * | 2012-08-20 | 2014-02-20 | General Electric Company | pH ADJUSTMENT WITHIN GASIFICATION SYSTEM |
-
2015
- 2015-12-21 ES ES201500918A patent/ES2618843B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5487835A (en) * | 1994-01-14 | 1996-01-30 | Tomco2 Equipment Co. | Pressurized solution feed system for pH control |
US6287471B1 (en) * | 1998-03-09 | 2001-09-11 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Treatment of aqueous effluents by injection of carbon dioxide |
EP1421988A1 (en) * | 2001-08-28 | 2004-05-26 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Device and method for manufacturing carbonated spring and carbonic water, control method for gas density applied thereto, and membrane module |
US20100047414A1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-02-25 | Anthony Joseph Terranova | Organic produce wash system |
US20130319230A1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-05 | Southern Company | Systems And Methods For Sequestering CO2 |
US20140047975A1 (en) * | 2012-08-20 | 2014-02-20 | General Electric Company | pH ADJUSTMENT WITHIN GASIFICATION SYSTEM |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113062712A (en) * | 2021-04-13 | 2021-07-02 | 太原理工大学 | Deep stratum CO sequestration2Biological anti-dissipation method |
CN113062712B (en) * | 2021-04-13 | 2022-04-12 | 太原理工大学 | Deep stratum CO sequestration2Biological anti-dissipation method |
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