ES2924648T3

ES2924648T3 - Dispositivo de suministro de dióxido de carbono bajo el agua

Info

Publication number: ES2924648T3
Application number: ES18783816T
Authority: ES
Inventors: Glen Babcock; Garrett Wendy Babcock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-04-14
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2022-10-10
Anticipated expiration: 2038-04-16
Also published as: EP3609310A1; KR20190139244A; JP2020516321A; JP6895012B2; AU2018251212B2; AU2018251212A1; DK3609310T3; WO2018191754A1; KR102349986B1; EP3609310B1; JP2021121229A; EP3609310A4; US20240081313A1; PT3609310T; JP7203151B2; KR20220008390A; AU2018251212C1

Abstract

Un dispositivo y sistema de suministro para complementar el CO2 en un entorno submarino sin necesidad de electricidad ni del uso de CO2 comprimido. El dispositivo consta de un contenedor que contiene un organismo biológico como el micelio e incluye un portal de salida para que el CO2 ingrese al entorno submarino. El dispositivo también puede incorporar un dispositivo de separación para retardar y controlar el flujo de CO2. El sistema requiere que el dispositivo se mantenga en su lugar a través de un punto de seguridad en el entorno submarino. Se describen los requisitos mínimos para el dispositivo, pero en ciertos casos se utilizará preferentemente con una bolsa doble o una carcasa exterior para proteger u ocultar estéticamente la colocación bajo el agua. El uso de este dispositivo y sistema para complementar el dióxido de carbono en el agua abarcará muchas industrias y aplicaciones. Ayudará con la captura de mosquitos. También complementará el CO2 en entornos de cultivo bajo el agua. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de suministro de dióxido de carbono bajo el agua

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

Esta invención se refiere a la suplementación de dióxido de carbono en entornos acuáticos.

2. Descripción de la técnica relacionada

Se conoce que el dióxido de carbono atrae a los insectos como los mosquitos (se abrevia en la presente descripción como CO²) que los humanos y animales exhalan. También es bien conocido que los mosquitos y otros insectos propagan enfermedades entre los animales. En los años recientes, las enfermedades de interés incluyen el virus del Nilo Occidental y el virus Zika, ambos se transmiten a los humanos por los mosquitos. Para controlar la propagación de estos virus, los humanos han tratado de controlar las poblaciones de insectos. En algunos casos, las entidades locales han tratado de eliminar cualquier exceso de agua estancada, que se conoce que sirve como lugar de incubación para los mosquitos. Han comenzado a usarse medidas más agresivas donde, para ser exactos, se usan depósitos de agua para atraer a los insectos para que vengan a poner sus huevos. Una vez que los huevos están en su lugar, estas áreas se tratan de manera que se destruyen los huevos. Para atraer los insectos a los depósitos deseados donde se producirá la destrucción de la descendencia, los investigadores están buscando formas de hacer los depósitos más atractivos para los insectos. Debido a que el dióxido de carbono atrae a los mosquitos, el aumento de la producción de dióxido de carbono en esos depósitos atraerá a los mosquitos. El problema es cómo mejorar la producción de dióxido de carbono de esos depósitos. Las únicas soluciones disponibles en la actualidad incluyen el uso de quemadores de propano para producir CO². El CO²que se produce mediante la sacarosa (azúcar de mesa pura) que se fermenta mediante levadura es otro atrayente que se usa para atraer a los mosquitos hacia una trampa. Ambas opciones tienen inconvenientes. Los quemadores de propano son costosos, potencialmente peligrosos debido al riesgo de incendio y no son una opción ecológica. El propano también debe comprarse continuamente durante la temporada de mosquitos. Los atrayentes fermentados solo funcionan bien a pequeña escala y deben cambiarse continuamente cada 2 semanas durante la temporada de mosquitos y simplemente no son prácticos para la escala necesaria para abordar las demandas actuales de control de enfermedades.

La forma principal para proporcionar CO²a las plantas acuáticas en peceras ha sido el uso de reguladores y el CO²comprimido en cilindros. Esto es muy costoso y puede generar problemas si falla el regulador. Para información general sobre las condiciones ambientales de las peceras, este antecedente incorpora la información del sitio web http://myaquariumclub.com/water-chemistry-parameters-gh-and-kh-8815.html por esta referencia. Otra técnica anterior relevante son los documentos WO 2007/024816 A2 y US 2015/373920 A1.

Breve resumen de la invención

La presente invención es un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 para suministrar CO²en un entorno submarino sin necesidad de electricidad o el uso de CO²comprimido. El dispositivo comprende un contenedor que contiene un organismo de respiración junto con una fuente de alimentación y un sustrato de crecimiento. }Por ejemplo, la presente invención podría emplear masa micelial, micelios con un sustrato de alimentación o bacterias con propiedades similares a los micelios, que se preparan con métodos como los que se describen en la familia de solicitudes de patente de los inventores que incluye el documento de patente de Estados Unidos Número 9,720,196 B2. El dispositivo comprende además un portal para que el CO²salga del dispositivo y entre en el entorno submarino y dicho portal puede comprender nada más que un parche de ventilación de microporos o puede comprender componentes adicionales en ciertas modalidades. En una modalidad, el dispositivo consta de una bolsa de doble filtro y doble revestimiento con un filtro en cada revestimiento de la bolsa, donde los filtros se orientan preferentemente en direcciones opuestas. Si se unen dos bolsas independientes para crear esta modalidad, se requerirán tres sellos para sellar el dispositivo: El primer sello cierra ambas bolsas en la parte inferior de manera que comparten un sello inferior mutuo; el segundo sello cierra la parte superior del revestimiento interno; y el tercer sello cierra la parte superior del revestimiento exterior de la bolsa. El dispositivo comprende además un aparato de separación tal como una abrazadera de sellado externo para proporcionar un sellado selectivo y retardar y controlar selectivamente el flujo de CO². El dispositivo comprende además un componente de aseguramiento para contener el sistema de suplementación de dióxido de carbono en su lugar en el entorno submarino. El dispositivo puede usarse solo o junto con una cubierta exterior para alojar el contenedor. Dicha cubierta externa separa u oculta el dispositivo con propósitos de protección y/o estéticos. En las modalidades que incorporan una cubierta externa, también llamada carcasa de cubierta rígida, el dispositivo de suplementación de dióxido de carbono bajo el agua incluye una cámara interna de cubierta blanda para contener la masa de organismos de respiración y de alimentos, y la carcasa externa es un contenedor de cubierta rígida que recibe, protege y enmascara la cámara de cubierta blanda. En las variantes de carcasa de cubierta rígida, pueden usarse las modalidades de bolsa simple o doble como cámara blanda, pero como mínimo, el dispositivo aún incluye un mínimo de un portal de intercambio gaseoso entre una masa de agua y la masa de respiración que evita que el agua alcance la masa de respiración.

En términos generales, este dispositivo de producción de CO²bajo el agua puede usarse para mejorar los niveles bajo el agua de dióxido de carbono. La producción de CO²en un entorno submarino, se usará para beneficiar un entorno submarino, mediante la producción de dióxido de carbono que se usa durante los ciclos de fotosíntesis de las plantas acuáticas. Las plantas acuáticas, al igual que las plantas terrestres, usan el proceso de fotosíntesis para absorber carbono, producir clorofila y liberar oxígeno.

El dispositivo y el sistema también son útiles para ayudar a atraer insectos voladores hacia una masa de agua donde depositarán sus huevos. En este caso, la masa de agua sirve como una trampa donde se destruirán los huevos depositados. Los medios que se conocen para la destrucción de huevos incluyen la circulación del agua. El dióxido de carbono que se suplementa viaja a la masa de agua y se emite a la atmósfera ambiental, de manera similar al aliento humano, que atrae a los insectos.

De manera similar, el dispositivo también puede usarse para crear dióxido de carbono en un entorno submarino para mejorar el agua estancada, para atraer insectos que ponen huevos en agua, como los mosquitos. Las actividades de atracción con propósito son un medio mediante el cual los humanos pueden manipular los insectos con el fin de atrapar y matar los huevos de los insectos y, de esta manera, controlar mejor las poblaciones de insectos, lo que a su vez frena la propagación de enfermedades de transmisión sanguínea.

Lo anterior ha esbozado, en general, los aspectos de la invención y sirve como ayuda para comprender mejor lo que sigue de la descripción detallada de forma más completa.

Breve descripción de los dibujos

Los siguientes dibujos describen adicionalmente mediante ilustraciones las ventajas y objetos de la presente invención. Cada dibujo se referencia mediante los caracteres de referencia de la figura correspondiente dentro de la sección "Descripción detallada de la invención" a continuación.

La Figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad de doble bolsa del dispositivo y el sistema de suministro de dióxido de carbono que se instala en una pecera, por ejemplo, de un entorno submarino.

La Figura 2 es una vista en perspectiva del dispositivo y el sistema de suministro de dióxido de carbono de la presente invención, donde una cámara blanda de doble bolsa se inserta en una carcasa de cubierta rígida y se instala en un entorno submarino.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una modalidad de una sola bolsa del dispositivo y sistema de suministro de dióxido de carbono que se instala en una pecera, por ejemplo, de un entorno submarino.

La Figura 4 es una vista en perspectiva de una carcasa de cubierta rígida de la presente invención que se separa de su tapa y la cámara de cubierta blanda que sirve como contenedor, en este caso se muestra una modalidad de doble bolsa con un sujetador.

La Figura 5 es una vista en perspectiva de un ejemplo de un contenedor sellado de una sola bolsa de la presente invención listo para insertarse en una cubierta rígida como la que se muestra en la Figura 4.

La Figura 6 es una vista en perspectiva de un ejemplo de un contenedor sellado de una sola bolsa de la presente invención, que tiene un sujetador unido y listo para usar como se muestra en la Figura 3.

La Figura 7 es una vista lateral de un ejemplo de un contenedor sellado de una sola bolsa de la presente invención, que tiene un sujetador unido y listo para usar como se muestra en la Figura 3.

La Figura 8 es una vista en perspectiva de un ejemplo de un contenedor de doble bolsa de la presente invención listo para insertarse en una cubierta rígida como la que se muestra en la Figura 2.

La Figura 9 es una vista lateral de la Figura 8.

La Figura 10 es una vista frontal de la Figura 8.

La Figura 11 es una vista trasera de la Figura 8.

La Figura 12 es una vista en perspectiva de un ejemplo de un contenedor de doble bolsa de la presente invención, que tiene un sujetador unido y listo para usar como se muestra en la Figura 1.

La Figura 13 es una vista frontal de la Figura 12.

La Figura 14 es una vista trasera de la Figura 12.

La Figura 15 es una vista lateral de la Figura 12.

La Figura 16 es una vista frontal de un ejemplo de un contenedor de doble bolsa de la presente invención, que tiene un sujetador unido sobre parte de los parches de ventilación.

La Figura 17 es una vista frontal de un ejemplo de un contenedor de doble bolsa de la presente invención, que tiene un sujetador unido debajo de los parches de ventilación.

La Figura 18 es un diagrama de flujo que describe la técnica mediante la cual se crea la modalidad de doble bolsa con un sello triple.

Descripción detallada de la invención

Con referencia a las Figuras 1, 2 y 3, se muestra un dispositivo de suministro de dióxido de carbono bajo el agua 1. El dispositivo bajo el agua 1 se comprende de un contenedor sellado 3 con un parche de ventilación 8 y contiene una masa de respiración 9 que se forma por una mezcla de organismos de respiración con un alimento y un sustrato de crecimiento. El parche de ventilación 8 es un portal de intercambio gaseoso al que también se hace referencia en la presente descripción como filtro o filtro de microporos porque si bien tiene suficientes capacidades de filtrado para permitir que las moléculas de dióxido de carbono salgan del contenedor sellado 3 y las moléculas de oxígeno entren en el contenedor sellado 3, también evita que moléculas de agua enteras o microbios u otros contaminantes entren en el contenedor sellado 3. Finalmente, como se ilustra mediante el ejemplo en las Figuras 1 - 3, un mecanismo de unión asegura el dispositivo bajo el agua 1, y la instalación del dispositivo de acuerdo con la presente invención crea un sistema para suplementar el dióxido de carbono en un entorno submarino.

Cada una de las Figuras 1, 2 y 3 ilustran una modalidad del dispositivo 1, de acuerdo con la presente invención, que se instala en un entorno submarino. El agua se expresa mediante el sombreado gris en el depósito del tanque 7 y la superficie del agua 19 indica el nivel del agua. En la Figura 1, una modalidad de doble bolsa 18 del dispositivo 1 se instala en el entorno submarino. En esta ilustración, la modalidad de doble bolsa 18 del contenedor completa, se muestra sumergida bajo el agua en el tanque de la pecera transparente 7. La Figura 2 muestra una variante de cubierta rígida de la presente invención en la que se inserta una modalidad de doble bolsa 18 en una caja 10 con una tapa 11. Aunque no se ilustra por separado, la variante de cubierta rígida también será útil junto con la modalidad de una sola bolsa 107. La Figura 3 ilustra una modalidad 107 de una sola bolsa del contenedor en donde una capa es suficiente para cumplir los objetivos de la presente invención para algunas aplicaciones y, particularmente, en entornos domésticos y encerrados, como la pecera que se ilustra. En las Figuras 1 - 3, las burbujas 15 representan el movimiento de dióxido de carbono desde el dispositivo 1 hacia la superficie del agua 19 donde será expulsado a la atmósfera. Las plantas en el entorno acuático también se representan en las Figuras 1 y 3, y, como se describe en la presente descripción, las plantas acuáticas se benefician de la suplementación de dióxido de carbono a su entorno. El filtro 8 o los filtros del contenedor sumergido 3, permiten que el oxígeno llegue a la masa de respiración 9, cuya masa se comprende por organismos de expulsión de dióxido de carbono (como el micelio) y un sustrato de crecimiento esterilizado donde los organismos crecen y se reproducen a medida que consumen el alimento también en el sustrato.

Con referencia continuada a las Figuras 1 - 3, se ilustra un ejemplo de un medio para unir el dispositivo bajo el agua 1. La masa 9 de micelio y el sustrato tenderán naturalmente a flotar hacia la superficie del agua como se ilustra en las Figuras 1 y 3. La concentración está claramente flotando en el agua, mientras que el gancho en forma de C 4 se ilustra completamente extendido. Debido a la misma masa de respiración 9, así como también a veces al aire atrapado, las versiones encapsuladas de la presente invención también tenderán a flotar como se representa en la Figura 2. Por estas razones, el contenedor debe estar asegurado en el depósito de agua 7 de alguna manera. Ya sea que se emplee la modalidad de bolsa simple o doble, un sujetador 2 es útil para ayudar a asegurar el contenedor 3 a la parte inferior del tanque 7 en los ejemplos que se muestran. En las Figuras 1 y 3, el sujetador 2 se une mediante un gancho 4 al anillo 5 que se extiende desde una ventosa 6, cuya ventosa se une a la parte inferior de la pecera 7. En la Figura 2, la cubierta rígida 10 y la tapa 11 se muestran con el gancho en forma de C 4 y el alojamiento para amarre 13 se muestra suspendiendo el dispositivo desde la ventosa 6 y su anillo 5. Cuando el dispositivo se emplea en entornos fuera de una pecera, es posible que una ventosa 6 no funcione y se debe emplear otro método para asegurar el dispositivo bajo el agua. Mientras que el contenedor 3 se ancla a la parte inferior del depósito de agua o cerca del mismo en el ejemplo que se ilustra, en otras aplicaciones, un brazo que se extiende sobre el costado y hacia el interior del depósito de agua puede servir como medio de unión bajo el agua. En depósitos de agua más grandes, pueden usarse pesos, anclas o tornillos como punto de unión. Cualquier medio para contener el dispositivo 1, al menos hasta el nivel del parche de ventilación 8, bajo la superficie 19 del agua será suficiente. Si bien se ilustra un gancho en forma de C, un gancho en forma de S también puede cumplir esta función como lo haría un acoplamiento como un mosquetón o un dispositivo similar.

En la Figura 4, el contenedor 3 de los organismos se ubica junto a la cubierta rígida 10 que lo recibirá. Aunque en esta figura se ilustra una doble bolsa 18, puede preferirse una sola bolsa 107 cuando la carcasa rígida proporciona soporte y protección adicionales. Si bien esta figura ilustra el sujetador 2 todavía en la bolsa, el sujetador 2 en esta modalidad se retira de la bolsa antes de insertarlo en la cubierta rígida 10. Continuando con la referencia a la Figura 4, debajo del receptor de cubierta rígida se ilustra una tapa 11 cuya tapa se usa en esta modalidad del dispositivo 1 para encerrar el contenedor. La tapa 11 es opcional; sin embargo, sirve como contención, así como también con propósitos de unión en esta modalidad y también podría servir para objetivos estéticos para determinadas aplicaciones. Con referencia a las Figuras 2 y 4, el dispositivo puede tener una cubierta exterior con una tapa 11 y, de ser así, la tapa 11 debe tener agujeros de ventilación 12.

Como se describe en la presente descripción, será conveniente una cubierta externa rígida 10 para algunas aplicaciones y en algunos entornos. Después de preparar una modalidad de doble bolsa y adquirir un receptor de cubierta rígida como se muestra en la Figura 4, la siguiente etapa para instalar esta modalidad es eliminar el sello de activación retardada que se ilustra como un sujetador exterior, también se refiere como abrazadera 2. Una vez que se elimina la abrazadera 2, el contenedor se ubica dentro de la carcasa de cubierta rígida 10 y la tapa 11 se fija a la carcasa 10 como se muestra en la Figura 2. En la Figura 2, el parche de ventilación interno 81 y el parche de ventilación externo 82 son visibles a través de la carcasa transparente, pero la carcasa también podría ser opaca. A pesar del ajuste perfecto dentro de la carcasa, el contenedor y los parches de ventilación aún mantienen espacio suficiente para permitir el libre intercambio de oxígeno y dióxido de carbono a través de la tapa ventilada 11. La Figura 4 muestra las aberturas o agujeros de aire 12 que se perforan a través de la tapa 11. Además de los agujeros, la tapa 11 cierra el compartimento de recepción de bolsas de la carcasa rígida 10. Un alojamiento para amarre 13 se fija a la tapa 11 de la carcasa y, en este caso, es un anillo resistente a la oxidación. En modalidades menos perfeccionadas, el alojamiento para amarre 13 de la carcasa rígida 10 podría ser tan simple como tener dos agujeros adicionales perforados a través de la tapa y una brida para cable (también llamada abrazadera plástica) que se atraviesa a través de los agujeros y se asoma para que se encaje un lazo ajustado en la tapa 11. Continuando con la referencia a la Figura 4, la adición de un gancho 4 es un medio mediante el cual el alojamiento para amarre 13 puede combinarse para trabar o sujetar la carcasa y el contenedor encerrado a un nivel por debajo de la superficie del agua.

En la Figura 5, se ilustra la cámara de cubierta blanda más simple que sostiene una masa de respiración. En lugar de instalar la bolsa doble en la carcasa rígida como se muestra en la Figura. 4, esta cámara de cubierta blanda podría instalarse para mantener bajos los costes y cumplir con los objetivos de la presente invención de una manera más sencilla. El contenedor de una sola bolsa tiene un solo sello inferior 103 y un sello superior 106. El contenedor de cubierta rígida aun así recibiría y protegería la cámara de cubierta blanda de una sola bolsa en la mayoría de las condiciones del agua. En comparación con la Figura 4, el portal de intercambio gaseoso simple entre una masa de agua y la masa de respiración evita que el agua llegue a la masa de respiración. La masa de respiración 9 debe permanecer seca para evitar la contaminación y la muerte de los organismos. Cualquiera de los recipientes sellados que se describen, incluido el parche de ventilación 8 de la presente invención, no permite que se moje el contenido de la bolsa. Las moléculas de agua son demasiado grandes para penetrar el filtro microbiano 8 de la presente invención y por lo tanto se excluyen del espacio interior del contenedor 3. Mientras que una modalidad de una sola bolsa 107 será suficiente en la mayoría de los entornos, la modalidad de doble bolsa 18 proporcionará un aseguramiento adicional contra la penetración de agua debido al deterioro de la bolsa en condiciones adversas del agua. Cada una de las bolsas que se emplean en la modalidad de doble bolsa tiene su propio filtro microbiano 8. Cuando las bolsas se combinan para crear la modalidad de doble bolsa, los filtros se diferencian por su ubicación y se referencian en la presente descripción como filtro interior 81 y filtro exterior 82 (ver, por ejemplo, las Figuras 9 y 15).

De regreso a las Figuras 8-11, la modalidad de doble bolsa 18 se muestra fuera de un entorno acuático y sin un sujetador 2. La modalidad de doble bolsa 18 se ilustra con un sujetador 2, y fuera del agua en las Figuras 12 -15. El sujetador 2 puede usarse en varias ubicaciones en el contenedor 3 como se muestra en los ejemplos de sujetador 2 que se instalan en varios puntos por encima y por debajo de los filtros de una modalidad de doble bolsa en las Figuras 16 y 17. El parche de ventilación 8 de cada contenedor 3 de la presente invención es un filtro microbiano que permite que el oxígeno entre al dispositivo 1 y que el dióxido de carbono salga del dispositivo 1. Las Figuras 8 -17 ilustran una modalidad de la presente invención con una bolsa de plástico transparente de doble pared 18 que tiene dos filtros 8. Cuando esta modalidad se forma de acuerdo con los métodos que se describen a continuación, el parche de ventilación 8 de cada bolsa puede orientarse en la misma dirección o en direcciones opuestas. En esta variante de una modalidad de bolsa de doble pared (también se hace referencia como modalidad de doble bolsa) 18, el primer filtro se encuentra en una primera bolsa 101 que se coloca dentro de una segunda bolsa 102, cuya segunda bolsa tiene su propio filtro. El resultado es un parche de ventilación interior 81 y un parche de ventilación exterior 82 como se muestra mejor en las Figuras 9 y 15. Como se ilustra en las Figuras 8-17 , esta variante del dispositivo 1 consiste en una bolsa de doble filtro y doble revestimiento con tres sellos. El primer sello 103 asegura las dos bolsas juntas con un único sello mutuo en la parte inferior al crear un único receptáculo para la masa de respiración 9. El siguiente sello 104 cierra la primera bolsa de revestimiento interior 101 con el micelio y la fuente de alimentación/sustrato de crecimiento sellado en el mismo. El sello final 105 cierra la segunda bolsa 102 alrededor de la primera bolsa 101.

En la presente invención, se prefiere que el parche de respiración se ubique por debajo del nivel de la masa de respiración 9 cuando el dispositivo se instala como un sistema para la suplementación con dióxido de carbono. Por tanto, aunque el dispositivo 1 tiende a flotar cuando se sumerge, el mecanismo de unión mantiene el parche de ventilación 8 por debajo de la superficie del agua 19. Adicionalmente, la suspensión de la masa de respiración 9 por encima del nivel del parche 8 mejora la capacidad de las moléculas de dióxido de carbono más pesadas para caer o hundirse y escapar a través del parche de ventilación interior 81 y luego del parche de ventilación exterior 82. Los beneficios del dispositivo se obtienen aún incluso si la masa de respiración 9 se ubica debajo de uno o ambos parches de respiración 8 en el contenedor, como puede visualizarse en las Figuras 5 -17.

De regreso a las Figuras 6 y 7 y las Figuras 12 - 17, el dispositivo comprende además un sujetador 2, y este sujetador incluye un agujero de enganche 21 y una abrazadera deslizante de sellado 22 (ver, por ejemplo, la Figura 14). El sujetador 2 puede aplicarse selectivamente para restringir el flujo de aire al organismo a través del parche de ventilación 8 o para restringir la liberación de CO². El sujetador 1 también es removible y se forma para ajustarse en el contenedor de bolsa 3 en varios lugares de manera que puede volver a colocarse en varios lugares, incluso entre la masa de respiración 9 y el parche de ventilación 8 como se muestra para la modalidad de doble bolsa en la Figura 17 o sobre el parche de ventilación 8 como se muestra en la Figura 16.

El uso de este sistema de suministro de dióxido de carbono bajo el agua puede comprender las etapas que incluyen la preparación de un contenedor que tiene un portal de intercambio gaseoso como entorno de crecimiento para el micelio, sellar el contenedor excepto para el portal de intercambio gaseoso y colocar el dispositivo bajo el agua.

Se establece un método para suplementar el dióxido de carbono en un entorno submarino con las etapas que comprenden adquirir un contenedor sellado que tiene una combinación de una población de organismos de respiración, una fuente de alimentación en un sustrato de crecimiento y un acceso gaseoso a prueba de agua, y sujetar el contenedor sellado bajo el agua. El método descubre aplicaciones comerciales como un atrayente en trampas acuáticas para mosquitos o insectos. El método también descubre aplicaciones comerciales en los entornos bajo el agua tales como las peceras. El método puede comprender además las etapas de ubicar el contenedor sellado en una carcasa de protección y/o reemplazar el contenedor sellado cuando el organismo de respiración deja de producir dióxido de carbono.

En resumen, se ha creado una forma única de suplementar el dióxido de carbono. Se experimentaron resultados positivos inesperados cuando el portal de intercambio gaseoso del contenedor no permitió que las moléculas de agua pasaran al entorno sellado de crecimiento del organismo. También fue inesperado que los gradientes aparentes de intercambio de gases permitieran que el oxígeno entrara en el contenedor donde el organismo de respiración puede acceder al oxígeno para sobrevivir. La supervivencia del organismo da como resultado la exhalación de dióxido de carbono desde el organismo y luego desde el portal de intercambio gaseoso de la bolsa sellada. A medida que el dióxido de carbono sale del contenedor sellado, fluye hacia el depósito de agua que contiene el dispositivo y luego se libera a la atmósfera. Mientras que el producto usa procesos naturales, esos procesos naturales se ubican en entornos desconocidos. Los organismos de respiración, como los micelios de la modalidad preferida, típicamente no sobreviven bajo el agua. Los sustratos de alimentación para esos organismos no permanecen naturalmente secos cuando se sumergen. La presente invención es la adaptación comercial, y la utilización de los procesos de respiración naturales para proporcionar un dispositivo y sistema de suministro para suplementar el CO²en un entorno bajo agua sin necesidad de electricidad o el uso de CO²comprimido. El organismo biológico de preferencia es el micelio de la cepa del hongo cola de pavo. Es vital que el portal de intercambio gaseoso permita la salida de CO²al entorno submarino. El dispositivo también puede incorporar un dispositivo de separación para retardar y controlar el flujo de CO². Mediante el dispositivo de separación se pretende un sello externo en forma de sujetador de sujeción removible. El sello externo puede lograrse con un sujetador especializado.

El sistema requiere que el dispositivo se mantenga en su lugar a través de un punto de aseguramiento en el entorno submarino. Se describieron los requisitos mínimos para el dispositivo, pero en determinados casos se usará preferentemente en combinación con una carcasa de cubierta exterior para proteger u ocultar estéticamente su colocación bajo el agua. El uso del presente dispositivo y el sistema para suplementar el dióxido de carbono en el agua abarcará muchas industrias y aplicaciones. Particularmente ayuda a atraer mosquitos al agua donde los mosquitos depositarán huevos que luego pueden destruirse. El dióxido de carbono que se libera mediante la presente invención también suplementará CO²en entornos de crecimiento bajo el agua como peceras que albergan plantas o animales y ayuda en el crecimiento de esas plantas, y puede ayudar en la estabilización del medio ambiente en beneficio de los animales.

Una cubierta externa rígida 10 será conveniente para algunas aplicaciones y en algunos entornos. Las Figuras 2 y 4 ilustran tal modalidad alternativa de la presente invención. Se usa una bolsa con características como las que se describieron anteriormente, pero en esta modalidad alternativa la bolsa se ubica dentro de una carcasa rígida 10. Los aspectos del contenedor o cápsula exterior de las modalidades de un contenedor de cubierta rígida 10 serán los más convenientes para algunas aplicaciones. En determinados casos, la cápsula puede ser funcional para proteger el dispositivo durante períodos más prolongados de uso en condiciones potencialmente adversas, como aguas turbulentas donde los restos podrían perforar la bolsa, aguas habitadas donde los animales curiosos pueden desgarrar la bolsa o depósitos al aire libre donde la bolsa puede exponerse a elementos como el sol o el viento. Esto es particularmente cierto cuando el contenedor simple de lados blandos encierra el micelio que luego se ubica dentro de la carcasa. En otros casos, puede emplearse una carcasa decorativa por razones estéticas, tal como dentro de una pecera para peces. Descrita en términos generales, la invención comprenderá una cámara de cubierta blanda que contiene una masa de organismos y alimentos, un contenedor de cubierta rígida que recibe y protege la cámara de cubierta blanda, como mínimo un portal de intercambio gaseoso entre la masa de agua y la masa de organismos y alimentos, en donde el portal de intercambio gaseoso evita que el agua y los contaminantes lleguen a los organismos y los alimentos. El portal de intercambio gaseoso se encuentra preferentemente en la cámara de cubierta blanda. En el caso de que la cámara tenga el portal de intercambio gaseoso, entonces el contenedor de cubierta rígida debe tener al menos un agujero para permitir el movimiento de agua y aire entre la cámara de cubierta blanda y la masa de agua. Al menos la porción del dispositivo que tiene las características de intercambio gaseoso debe asegurarse por debajo de la superficie del agua. En la modalidad más simple, la funcionalidad de carcasa rígida podría proporcionarse mediante un compartimento, colocado sobre la parte superior de la bolsa antes de ubicar la concentración en el agua.

Puede emplearse cualquier organismo que expulse dióxido de carbono y pueda sobrevivir en las condiciones impuestas por los límites de la presente invención. Los organismos que se usan en las bolsas de la marca ExHale® se adaptan a las limitaciones ambientales que se describen en la presente descripción. Por tanto, se prefieren los micelios, específicamente los micelios de la variedad de podredumbre blanca. Otros organismos que pueden cumplir los objetivos de la presente invención incluyen las bacterias con ciclos de vida similares a los micelios.

En términos generales, este dispositivo de producción de CO²bajo el agua puede usarse para mejorar los niveles de dióxido de carbono bajo el agua. La producción de CO²en un entorno submarino se usará para beneficiar un entorno bajo agua al suplementar el dióxido de carbono que se usa durante los ciclos de fotosíntesis de las plantas acuáticas. Las plantas acuáticas, al igual que las plantas terrestres, usan el proceso de fotosíntesis para absorber carbono, producir clorofila y liberar oxígeno.

El proceso para crear la modalidad de doble bolsa se ilustra parcialmente mediante el diagrama de flujo de la Figura 18. Durante el procedimiento de preparación, un usuario:

1) Selecciona dos bolsas y, si estas tienen un sello inferior existente, quita el sello inferior al cortar con una tijera el sello de cada bolsa.

2) Mide y recorta cada bolsa de manera que la línea larga de la bolsa exterior 102 sea mayor que la línea larga de la bolsa interna 101.

3) Inserta la bolsa interna (más corta) 101 dentro de la otra bolsa (más larga) 102 de manera que los filtros 81 y 82 se orientan en direcciones opuestas y con cuidado para asegurar que los pliegues de cada bolsa queden lisos entre sí y los extremos inferiores queden al ras entre sí.

4) Sella con calor 103 la parte inferior de las dos bolsas de manera que cuando se sellan quedan conectadas entre sí mediante un solo sello de junta.

5) Llena parcialmente la bolsa interna 101 con sustrato, donde esta etapa y las siguientes etapas 6 - 9 se preparan de acuerdo con técnicas como las que se describen en el documento de patente de Estados Unidos 9,750,196 B2.

6) El vapor esteriliza la unidad de bolsa combinada a 250 grados Fahrenheit (121,1 °C) durante al menos una hora y permite que la unidad se enfríe.

7) Inocula el sustrato dentro de la bolsa interna recubierta con micelio cultivado puro esterilizado u organismos similares.

8) Sella con calor 104 la parte superior de la bolsa interna recubierta 101 sobre el filtro 81.

9) Sella con calor 105 la parte superior de la bolsa exterior 102 por encima del filtro 82 y por encima del sello de la parte superior 104 en la bolsa interna 101.

10) Permite que el micelio se recupere 72 horas de la transferencia.

11) Une un dispositivo de aseguramiento 2 (sujetador, colgador, costura de separación u otro mecanismo de aseguramiento) (se ilustra en las Figuras 6-7 y 12 -17).

12) Instala el dispositivo 18 en un entorno submarino para proporcionar CO²a plantas acuáticas o para otros propósitos tales como atraer insectos, específicamente mosquitos (se ilustra en las Figuras 1 - 3).

La modalidad de doble bolsa 18 como la que se describió anteriormente cumple con los objetivos de la presente invención ya que separa de forma confiable el micelio del entorno submarino y transfiere dióxido de carbono a un entorno submarino como se establece mediante los resultados de la siguiente prueba. Los niveles ambientales iniciales de dióxido de carbono en el área inmediatamente adyacente a la masa de agua antes de la colocación de la modalidad de doble bolsa 18 debajo del agua era de 503 partes por millón (ppm). Después de ubicar la bolsa de acuerdo con la presente invención tal como se ilustra en la Figura 1, se tomaron medidas de dióxido de carbono alrededor del depósito de agua durante un período de 48 horas. Mediciones posteriores en el mismo lugar mostraron que la producción de dióxido de carbono alcanzó un máximo aproximadamente de 667 ppm en aproximadamente 30 horas y luego terminó en aproximadamente 640 ppm después de 48 horas.

Finalmente, en la variante más básica de encapsulamiento para la presente invención, los organismos que producen dióxido de carbono en el contenedor sellado equipado con un parche de ventilación se ubican bajo el nivel del agua y dentro de una cúpula de aire que se crea cuando se invierte un compartimento, que sirve como la carcasa rígida 10 (en algunos casos es opaco en lugar de transparente), sobre el contenedor y luego se sumerge por debajo del nivel del agua. Un compartimento contendrá el contenedor sellado equipado con un parche de ventilación 3 que se invierte en un depósito 7 como se muestra en la Figura 2. En algunas modalidades, la carcasa rígida no tiene tapa, de manera que no hay necesidad de agujeros de aire adicionales, sino solo alguna forma de asegurar el dispositivo bajo el agua.

Las pruebas han demostrado que el rendimiento de la bolsa como se describió en las aplicaciones anteriores no se ve afectado negativamente por la colocación bajo el agua, excepto a los intervalos ideales de suplementación de CO²y por tanto la vida de los micelios puede reducirse de un promedio de 6 meses a un promedio de 3-5 meses. La suplementación positiva de CO²a una masa de agua o depósito por un período de 3-5 meses cubrirá toda la temporada de reproducción de mosquitos en la mayoría de los climas.

Cada modalidad de la presente invención proporciona una solución totalmente natural que no requiere reguladores ni el uso de electricidad. La presente invención proporciona CO²durante toda la temporada de mosquitos, no requiere mezcla ni mantenimiento ni presenta peligro de incendio.

La descripción se ha enfocado en el uso de este dispositivo bajo el agua, pero el dispositivo podría implementarse en cualquier entorno de crecimiento artificial, que incluye el espacio. Cuando los jardines extraterrestres o los depósitos de agua necesiten suplementación de dióxido de carbono, debería implementarse la presente invención.

Las pruebas al dispositivo mostraron niveles elevados de CO²tanto en concentraciones bajo el agua como en concentraciones atmosféricas sobre la superficie del agua. Para las pruebas que se realizaron se implementaron los siguientes parámetros: se usó un receptáculo de 20 galones (1 galón es 3,785 L) con un depósito de agua de 10 galones en su interior. Se ubicó un medidor de CO²fuera del depósito de agua, pero dentro del receptáculo de 20 galones. Luego se ubicó una tapa sellada sobre la parte superior del receptáculo de 20 galones para medir el CO²que produjo la bolsa y se liberó del agua. Los niveles iniciales de CO²en la atmósfera ambiental se midieron y documentaron a mano antes de introducir el dispositivo y se mantuvieron bastante estables, dentro de /- 20 ppm. Si bien se conoce que los niveles de CO²en la atmósfera ambiental típicamente están en el intervalo entre 400-450 ppm, las lecturas iniciales antes de comenzar el tratamiento en cada prueba estaban entre 462 partes por millón (ppm) y 484 ppm. Los niveles ambientales iniciales de CO²acuático (CO²en el agua) estaban entre 3-5 partes por millón (ppm). Las pruebas repetidas después de 24 horas de ubicar el dispositivo bajo el agua en una pecera mostraron niveles de CO²acuático entre 10-20 ppm. Las pruebas repetidas muestran que el CO²que se produce mediante el dispositivo y se libera del agua a la atmósfera resultó en un aumento de los niveles de CO²de 550-1000 ppm. Las pruebas demostraron que el CO²estaba saliendo del filtro y entrando en la solución y luego volviendo a liberarse a la atmósfera.

Cuando se usa la presente invención para entornos de crecimiento bajo el agua de plantas acuáticas o en entornos que también albergarán peces u otra vida marina, los niveles de otros compuestos y los efectos sobre el pH deben controlarse cuidadosamente. El agua con alto KH (dureza de carbonato) es capaz de neutralizar mucho más ácido y resistirá una caída en el pH. El pH permanecerá más controlado cuando el KH esté en el intervalo de 160 - 180 ppm. Se realizaron pruebas para asegurar que la suplementación de CO²no impactaría negativamente estos entornos de vida cuidadosamente equilibrados. Estas pruebas apoyan la hipótesis de que la suplementación de CO²en ambientes controlados mostrará beneficios para el sistema sin afectar negativamente a otros factores de crecimiento.

En la siguiente fase de prueba, el experimento establecido tenía dos peceras dispuestas con el mismo contenido de agua y plantas. El dispositivo de suministro de dióxido de carbono bajo el agua y el sistema de suplementación de la presente invención solo se instalaron en un tanque. A lo largo del tiempo, esta prueba midió el impacto de la suplementación con CO²en el crecimiento de plantas acuáticas, en particular, una cebolla de agua. En este experimento, se plantó una planta acuática (un bulbo de cebolla de agua) en una fórmula estándar para medio de crecimiento bajo el agua y se ubicó bajo el agua, un tanque que contenía una cebolla de agua recibió solo suplemento estándar de aire ambiental para pecera de 4 - 7 BPS. Tras la germinación visible, se siguió el crecimiento diario mediante comparaciones fotográficas. Se comparó el crecimiento del día 1 de la cebolla de agua. El crecimiento de la cebolla de agua cuando la planta se ubicó en agua tratada por la presente invención pareció más robusto que el de la cebolla sin suplementación por la presente invención. Las siguientes mediciones para esta prueba se tomaron el Día 4 después del crecimiento visible. El crecimiento de la cebolla de agua en el Día 4 cuando se seguía cultivando en agua tratada por la presente invención siguió siendo más robusto que el crecimiento de la planta en el agua sin suplementación. Los resultados de esta prueba después de 7 días de crecimiento en los ambientes respectivos mostraron que el crecimiento de la planta de cebolla en el agua tratada fue más robusto que el de la planta de cebolla en el agua sin suplementación.

La implementación de doble bolsa de la presente invención se muestra en el agua en la Figura 1. En la Figura 3, el sujetador 2 es visible al igual que el contenedor de doble bolsa 18. Los cuadrados blancos sobre el sujetador 2 son los parches de ventilación 8. Por encima de los parches de ventilación hay una masa. Esa masa comprende un organismo que expulsa dióxido de carbono. Se prefiere que la bolsa de la marca ExHale® con activación retardada que se muestra en las Figuras. 5 - 7 se use para esta invención. La bolsa de la marca ExHale® tiene una mezcla especial de micelio y un sustrato de alimentación para ese micelio. En las bolsas de la marca ExHale® los micelios tienen todo el alimento necesario para alimentarse y vivir hasta 6 meses. Además de la comida, los micelios requieren oxígeno para sobrevivir. Al demostrar la eficiencia y la preparación de este dispositivo, se ha establecido que cuando este dispositivo se ubica bajo el agua, los micelios pueden acceder al oxígeno necesario para sobrevivir a través del parche de ventilación de la presente invención. La respiración micelial es asistida si el agua circula por al menos una vez al día.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de suministro de dióxido de carbono bajo el agua que comprende:

un contenedor sellado (3),

un organismo de respiración colocado dentro del contenedor sellado,

un sustrato de alimentación para alimentar al organismo mezclado con el organismo en el contenedor sellado, un mecanismo de unión,

en donde el dispositivo puede asegurarse con el mecanismo de unión en un entorno submarino para suplementar el dióxido de carbono en el entorno submarino,

caracterizado porque

el dispositivo comprende un parche de ventilación (8) que se ubica en el contenedor sellado, y el parche de ventilación que se configura para tener suficientes capacidades de filtrado para permitir que las moléculas de dióxido de carbono salgan del contenedor sellado y las moléculas de oxígeno entren al contenedor sellado, y el parche de ventilación que se configura para tener suficientes capacidades de filtro para evitar que entren moléculas de agua enteras en el contenedor sellado.

2. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el dispositivo comprende además un sujetador (1,2).

3. El dispositivo de la reivindicación 2, en donde el sujetador sirve como un dispositivo de sellado aplicado selectivamente para restringir el flujo de aire al organismo a través del parche de ventilación, o el sujetador coopera con el mecanismo de unión.

4. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el contenedor sellado comprende una sola bolsa o el contenedor sellado comprende una primera capa de bolsa y una segunda capa de bolsa.

5. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el contenedor sellado se rodea por una carcasa de cubierta rígida (10).

6. El dispositivo de la reivindicación 5, en donde la carcasa de cubierta rígida comprende además agujeros de ventilación (12).

7. El dispositivo de suministro de dióxido de carbono bajo el agua de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el contenedor es un contenedor sellado de doble bolsa mediante al menos dos sellos y que tiene un primer revestimiento y un segundo revestimiento,

en donde el organismo de respiración se coloca dentro del contenedor de doble bolsa,

en donde el sustrato de alimentación para alimentar al organismo se mezcla con el organismo en el contenedor de doble bolsa,

en donde un primer parche de ventilación se ubica en el primer revestimiento y un segundo parche de ventilación se ubica en el segundo revestimiento, en donde

cada parche de ventilación se configura para tener suficientes capacidades de filtrado para permitir que las moléculas de dióxido de carbono salgan del contenedor de doble bolsa y las moléculas de oxígeno entren al contenedor de doble bolsa,

cada parche de ventilación se configura para tener suficientes capacidades de filtro para evitar que las moléculas de agua enteras entren en el contenedor de doble bolsa,

en donde el dispositivo comprende el mecanismo de unión,

en donde el dispositivo suplementa el dióxido de carbono en un entorno submarino cuando el dispositivo se instala en el entorno submarino mediante el mecanismo de unión.

8. El dispositivo de la reivindicación 7, en donde se proporcionan tres sellos.

9. El dispositivo de la reivindicación 8, en donde se usa un sello para unir el primer revestimiento y el segundo revestimiento, en un sello inferior mutuo.

10. El dispositivo de la reivindicación 7, en donde el primer revestimiento comprende un sello superior (104, 106) separado de otro sello superior en el segundo revestimiento.