ITMI20131325A1 - Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica - Google Patents

Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica

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ITMI20131325A1
ITMI20131325A1 IT001325A ITMI20131325A ITMI20131325A1 IT MI20131325 A1 ITMI20131325 A1 IT MI20131325A1 IT 001325 A IT001325 A IT 001325A IT MI20131325 A ITMI20131325 A IT MI20131325A IT MI20131325 A1 ITMI20131325 A1 IT MI20131325A1
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Description

1<Barzanò & Zanardo>
SISTEMA INTEGRATO PER LA COLTIVAZIONE DI ALGHE O DI
PIANTE E PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA
*** *** ***
La presente invenzione riguarda un sistema integrato per la coltivazione di 5 alghe o di piante e produzione di energia elettrica.
Più in particolare, la presente invenzione riguarda un sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica comprendente:
- almeno un concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar 10 Concentrator” - LSC) in cui su almeno uno dei suoi lati esterni è posta almeno una cella fotovoltaica (o cella solare);
- almeno una zona di coltivazione.
La presente invenzione riguarda altresì un procedimento integrato per la coltivazione di alghe e produzione di energia elettrica comprendente:
15 - coltivare almeno un’alga in presenza di un mezzo di coltura acquoso in una zona di coltivazione includente almeno un concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) in cui su almeno uno dei suoi lati esterni è posta almeno una cella fotovoltaica (o cella solare) ottenendo una sospensione acquosa di biomassa algale e energia 20 elettrica;
- recuperare detta biomassa algale da detta sospensione acquosa di biomassa algale;
- recuperare detta energia elettrica.
Inoltre, la presente invenzione riguarda un procedimento integrato per la 25 coltivazione di piante e produzione di energia elettrica, comprendente:
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- coltivare dette piante in una zona di coltivazione includente almeno un concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” -LSC) in cui su almeno uno dei suoi lati esterni è posta almeno una cella fotovoltaica (o cella solare) ottenendo piante ed energia elettrica;
5 - recuperare dette piante;
- recuperare detta energia elettrica.
Le alghe, in particolare le microalghe, vengono attualmente coltivate per la produzione di composti di pregio quali, ad esempio, acidi grassi poli-insaturi [ad esempio, acido eicosapentaenoico (EPA), acido docosaesaenoico (DHA), e 10 simili], vitamine (ad esempio, β-carotene, e simili) e gelificanti, che vengono collocati nei settori nutrizionale, farmaceutico e cosmetico.
La coltivazione di microalghe per i suddetti settori si caratterizza per le capacità produttive piuttosto limitate (dell’ordine di centinaia-migliaia di tonnellate per anno) e per l’elevato valore aggiunto dei composti ottenuti 15 (centinaia-migliaia di euro per chilo). Per questo motivo possono essere tollerati sistemi di produzione complicati e costosi, che devono soddisfare i rigidi vincoli di tipo sanitario e nutrizionale tipici dei suddetti settori.
Il passaggio dai settori sopra menzionati, in cui tradizionalmente trovano impiego le microalghe, al settore energetico, in particolare alla produzione di 20 biocarburanti, richiede lo sviluppo di tecnologie tali da portare a forti incrementi della capacità produttiva ed alla forte riduzione dei costi di produzione a causa del contenuto valore aggiunto dei composti destinati al settore energetico (centinaia di euro per tonnellata).
Le microalghe possono infatti essere utilizzate per la produzione di lipidi 25 che possono essere a loro volta utilizzati per la produzione di biodiesel o green
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diesel, oppure direttamente per la produzione di bio-olio o “bio-crude”.
A rendere critica la sostenibilità economica ed ambientale della coltivazione di microalghe per produrre biocarburanti sono le quantità enormi di terreno, acqua ed energia elettrica richieste. La quantità di energia elettrica 5 (“utility”) necessaria nel procedimento di coltivazione delle microalghe, oltre a pesare dal punto di vista economico, contribuisce a non rispettare i parametri di sostenibilità ambientale. Uno degli elementi chiave per la sostenibilità ambientale è, infatti, abbattere la quota di energia elettrica derivante da fonte fossile.
10 Infatti, il procedimento di coltivazione delle microalghe richiede energia elettrica, ad esempio, per la gestione delle vasche aperte [“open ponds” (OP)], dei fotoreattori (FR), dei fotobioreattori (FBR), in particolare per l’agitazione della sospensione di biomassa algale che si forma durante la crescita, per la distribuzione di liquidi e gas, e per il funzionamento delle apparecchiature per la 15 raccolta, concentrazione e conversione delle microalghe in precursori di biocarburanti, per via chimica o termochimica.
A titolo esemplificativo, è da considerare che l’energia necessaria all’agitazione di una vasca aperta [“open pond” (OP)], che assicura: una velocità lineare dell’ordine di 20 cm/sec (velocità considerata ottimale per mantenere 20 omogenea la sospensione di biomassa algale che si forma), una distribuzione efficace dell’anidride carbonica (CO2), un effettivo rilascio di ossigeno (O2) ed il ricambio della superficie per lo scambio termico, è dell’ordine di 0,21 W/m<2>. L’energia necessaria complessivamente per l’intera sezione di coltivazione, nei casi più favorevoli, è dell’ordine di 0,6 kWh/kg di biomassa algale prodotta, che 25 posta in relazione ad una produttività tipica di 73 t/ha/anno equivale ad un
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consumo di energia pari a 1,2 W/m<2>di superficie di vasca aperta [“open pond” (OP)], quindi, un consumo energetico elevato se si considera che avviene nell’ambito dei casi più favorevoli. Quando la coltivazione delle microalghe viene effettuata per produrre sostanze ad elevato valore aggiunto, con 5 configurazione energeticamente poco favorevoli, è sostenibile economicamente anche consumare 20 kWh/kg di biomassa algale prodotta, che in relazione alla stessa produttività tipica sopra menzionata, equivale ad un consumo di energia pari a 40 W/m<2>di superficie di vasca aperta [“open pond” (OP)].
Le microalghe, così come le piante, sfruttano l’energia solare per la 10 fotosintesi e, quindi, per la loro crescita: tuttavia, è noto, che solo una parte dell’energia solare viene sfruttata per detta fotosintesi. Processi relativi a convertire le radiazioni dell’energia solare non sfruttata nella fotosintesi in radiazioni sfruttabili dalla stessa e quindi, all’incremento della crescita delle microalghe e delle piante, sono descritti nell’arte.
15 Ad esempio, Antal T. e altri, in “International Journal of Hydrogen Energy” (2003), Vol. 37, pg. 8859-8863, riportano uno studio che mostra che il processo noto come “up conversion”, che si ha quando un composto assorbe radiazioni a lunghezze d’onda più lunghe rispetto alle lunghezze d’onda a cui emette, può trasformare le radiazioni nel vicino infrarosso (“near-infrared 20 radiation” - NIR) in radiazioni utili per la fotosintesi. In detto studio si sottolinea, tuttavia, che molto lavoro dovrà essere fatto prima che il suddetto processo di “up conversion” possa essere sfruttato praticamente per ottenere un incremento della fotosintesi in cianobatteri, alghe o piante.
Hamman M. e altri, in “Desalination” (2007), Vol. 209, pg. 244-250, 25 riportano uno studio relativo alla valutazione di film sottili fluorescenti in
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polimetilmetacrilato impregnati con un colorante fluorescente commerciale, i.e. MACROLEX Fluorescent Red G, in grado di concentrare la luce solare ed emetterla in corrispondenza della banda di assorbimento della clorofilla, i.e. 650 nm - 680 nm. In detto studio, si dice che detti films fluorescenti potrebbero 5 essere utilizzati per migliorare la fotosintesi sia di piante coltivate in serra, sia delle alghe rosse.
La domanda di brevetto americana US 2011/0281295 descrive una apparecchiatura per la coltivazione di alghe in presenza di luce naturale comprendente: una zona con un mezzo di coltura e alghe che devono crescere 10 (e.g., una vasca di coltura); e un substrato davanti a detta zona atto a ricevere la radiazione solare allo scopo di foto-convertire detta radiazione solare, detto substrato comprendente almeno un composto luminescente in grado di riemettere radiazioni il cui spettro è adattato per ottimizzare l’ottenimento di uno specifico composto chimico dalla fotosintesi di dette alghe.
15 Tuttavia, nei documenti sopra riportati non si fa alcun accenno alla possibilità di sfruttare la radiazione solare non solo per incrementare la fotosintesi ma anche per la contemporanea produzione di energia elettrica.
A tale proposito, è nota una serra fotovoltaica che incorpora uno o più vetri trasparenti fotovoltaici a film sottile al silicio denominati “Polysolar” in grado di 20 permettere la fotosintesi delle piante e la contemporanea produzione di energia elettrica. Ulteriori dettagli relativi a detta serra fotovoltaica possono essere trovati al sito Internet http://www.solarpvgreenhouse.com. Tuttavia, come riportato in detto sito, il colore bronzo di detti vetri fotovoltaici è in grado di far passare solo il 20% della luce visibile con un impatto negativo sulla fotosintesi 25 delle piante che, sempre in detto sito, è detto essere minimizzato dal fatto che le
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radiazioni più spostate verso il rosso, cioè quelle più utili alla fotosintesi, passano attraverso detto vetro fotovoltaico con una percentuale maggiore, attorno al 40%.
La Richiedente si è quindi posta il problema di trovare un sistema integrato 5 che permetta la coltivazione di alghe o di piante e la contemporanea produzione di energia elettrica senza interferire negativamente sulla crescita delle stesse.
La Richiedente ha ora trovato che la coltivazione di alghe o di piante e la contemporanea produzione di energia elettrica può essere vantaggiosamente condotta utilizzando un sistema comprendente almeno un concentratore solare 10 luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) in cui su almeno uno dei suoi lati esterni è posta almeno una cella fotovoltaica (o cella solare) e almeno una zona di coltivazione. Detto sistema, oltre a consentire una buona crescita delle alghe o delle piante, protegge le stesse da una eccessiva esposizione alle radiazioni ultraviolette (radiazioni UV). Inoltre, nel caso di 15 coltivazione delle alghe, detto sistema permette di coltivare alghe a bassa intensità di luce con elevata resa fotosintetica (i.e. con una resa in biomassa algale uguale a quella ottenuta con una coltivazione di alghe ad elevata intensità di luce). Inoltre, la sottrazione di una parte dell’energia solare per la produzione di energia elettrica, diminuisce la quantità di energia che arriva nel mezzo di 20 coltura liquido in cui crescono le alghe e, quindi, si ha un minor incremento della temperatura di detto mezzo di coltivazione causato dalle radiazioni prodotte da detta energia solare: questo, ha un impatto positivo sulle crescita delle alghe, in particolare delle microalghe verdi che è ostacolata da temperature superiori ai 38°C.
25 Costituisce pertanto oggetto della presente invenzione un sistema integrato
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per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica comprendente:
- almeno un concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) in cui su almeno uno dei suoi lati esterni è posta 5 almeno una cella fotovoltaica (o cella solare);
- almeno una zona di coltivazione.
Allo scopo della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono, le definizioni degli intervalli numerici comprendono sempre gli estremi a meno di diversa specificazione.
10 Allo scopo della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono, il termine “comprendente” include anche i termini “che consiste essenzialmente di” o “che consiste di”.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” -15 LSC) può essere interposto tra detta zona di coltivazione e la luce solare.
Preferibilmente, detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) può essere interposto tra detta zona di coltivazione e la luce solare in modo da ricoprire almeno in parte o totalmente detta zona di coltivazione.
20 In accordo con una ulteriore forma di attuazione preferita della presente invenzione, detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) può essere parte integrante di detta zona di coltivazione e la luce solare.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, 25 detta zona di coltivazione può essere scelta tra: vasche aperte [“open ponds”
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(OP)], fotoreattori (FR), fotobioreattori (FBR), o loro combinazioni.
In accordo con una ulteriore forma di attuazione preferita della presente invenzione, detta zona di coltivazione può essere una serra.
Preferibilmente, detto concentratore solare luminescente (“Luminescent 5 Solar Concentrator” - LSC) può costituire almeno parte o tutto il tetto o almeno parte o tutte le pareti di detta serra.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detto concentratore solare luminescente comprende almeno un composto fotoluminescente avente un intervallo di assorbimento all’interno dell’intervallo 10 delle radiazioni solari in grado di attivare la fotosintesi (“Photosynthetically Active Radiations” - P.A.R.s: 400 nm - 700 nm) ed un intervallo di emissione in grado di attivare la cella fotovoltaica (o cella solare). Preferibilmente, detto intervallo di emissione è sovrapponibile alla zona di massima efficienza quantica della cella fotovoltaica (o cella solare).
15 E’ da notare che l’intervallo delle radiazioni in grado di attivare la fotosintesi (“Photosynthetically Active Radiations” - P.A.R.s: 400 nm - 700 nm) è sfruttato in modo diverso a seconda del tipo di alga o di pianta che si vuole coltivare. A titolo esemplificativo, nel caso di coltivazioni di alghe verdi, la fotosintesi viene attivata dalle radiazioni solari comprese tra 400 nm e 500 nm 20 (luce blu) e 600 nm -700 nm (luce rosso-arancio), mentre le radiazioni solari comprese nell’intervallo 500 nm - 600 nm (luce verde) non sono ugualmente utilizzate per la fotosintesi: in questo caso sarà, quindi, scelto un composto fotoluminescente in grado di assorbire le radiazioni solari comprese nell’intervallo 500 nm - 600 nm (luce verde).
25 Composti fotoluminescenti che possono essere vantaggiosamente utilizzati
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allo scopo della presente invenzione sono, ad esempio: composti acenici [ad esempio, 9,10-difenilantracene (DPA)] descritti, ad esempio, nella domanda di brevetto internazionale WO 2011/048458 a nome della Richiedente; composti benzotiadiazolici [ad esempio, 4,7-di-2-tienil-2,1,3-benzotiadiazolo (DTB)] 5 descritti, ad esempio, nella domanda di brevetto italiano MI2009A001796, o nella domanda di brevetto internazionale WO 2012/007834, entrambe a nome della Richiedente; composti benzoeterodiazolici disostituiti con gruppi benzoditiofenici descritti, ad esempio, nella domanda di brevetto italiana MI2013A000605 a nome della Richiedente; composti naftoeterodiazolici 10 disostituiti con gruppi benzoditiofenici descritti, ad esempio, nella domanda di brevetto italiana MI2013A000606 a nome della Richiedente; composti naftotiadiazolici disostituiti con gruppi tiofenici descritti, ad esempio, nella domanda di brevetto italiana MI2011A001520 a nome della Richiedente; composti perilenici noti con il nome commerciale di Lumogen<®>della Basf (ad 15 esempio, Lumogen<®>F Red 305).
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” -LSC) comprende una matrice in materiale trasparente che può essere scelto, ad esempio, tra: polimeri trasparenti quali, ad esempio, polimetilmetacrilato 20 (PMMA), policarbonato (PC), poliisobutil metacrilato, polietil metacrilato, poliallil diglicole carbonato, polimetacrilimmide, policarbonato etere, stirene acrilonitrile, polistirene, copolimeri metil-metacrilato stirene, polietere sulfone, polisulfone, triacetato di cellulosa, o loro miscele; vetri trasparenti quali, ad esempio, silice, quarzo, allumina, titania, o loro miscele. Polimetilmetacrilato 25 (PMMA) è preferito.
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In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, detto composto fotoluminescente può essere presente in detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) in quantità compresa tra 0,1 g per unita di superficie e 5 g per unità di superficie, 5 preferibilmente compresa tra 1 g per unità di superficie e 3 g per unità di superficie, detta unità di superficie essendo riferita alla superficie della matrice in materiale trasparente espressa in m<2>.
Detti concentratori solari luminescenti (“Luminescent Solar Concentrators” - LSCs), possono essere ottenuti atttraverso procedimenti noti nell’arte.
10 Ad esempio, nel caso in cui la matrice trasparente è di tipo polimerico, detto almeno un composto fotoluminescente può essere disperso nel polimero di detta matrice trasparente mediante, ad esempio, dispersione in fuso, o additivazione in massa, e successiva formazione di una lastra comprendente detto polimero e detto almeno un composto fotoluminescente, operando, ad 15 esempio, secondo la tecnica chiamata “casting”. Alternativamente, detto almeno un composto fotoluminescente e il polimero di detta matrice trasparente possono essere solubilizzati in almeno un solvente adatto ottenendosi una soluzione che viene depositata su una lastra di detto polimero, formando un film comprendente detto almeno un composto fotoluminescente e detto polimero, operando, ad 20 esempio, mediante l’utilizzo di un filmografo tipo “Doctor Blade”:
successivamente, detto solvente viene lasciato evaporare. Detto solvente può essere scelto, ad esempio, tra: idrocarburi quali, ad esempio, 1,2-diclorometano, toluene, esano; chetoni quali, ad esempio, acetone, acetilacetone; o loro miscele.
Nel caso in cui la matrice trasparente è di tipo vetroso, detto almeno un 25 composto fotoluminescente può essere solubilizzato in almeno un solvente
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adatto (che può essere scelto tra quelli sopra riportati) ottenendosi una soluzione che viene depositata su una lastra di detta matrice trasparente di tipo vetroso, formando un film comprendente detto almeno un composto fotoluminescente operando, ad esempio, mediante l’utilizzo di un filmografo tipo “Doctor Blade”: 5 successivamente, detto solvente viene lasciato evaporare.
Alternativamente, una lastra comprendente detto almeno un composto fotoluminescente e detto polimero ottenuto come sopra descritto, per dispersione in fuso, o additivazione in massa, e successivo “casting”, può essere racchiusa tra due lastre di detta matrice trasparente di tipo vetroso (“a sandwich”) operando 10 secondo la tecnica nota di laminazione.
Preferibilmente, detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) può essere realizzato in forma di lastra per additivazione in massa e successivo “casting”, come sopra descritto. Dette lastre sono successivamente accoppiate alle celle fotovoltaiche (o celle solari).
15 Come detto sopra, la presente invenzione riguarda altresì un procedimento integrato per la coltivazione di alghe e produzione di energia elettrica comprendente:
- coltivare almeno un’alga in presenza di un mezzo di coltura acquoso in una zona di coltivazione includente almeno un concentratore solare 20 luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) in cui su almeno uno dei suoi lati esterni è posta almeno una cella fotovoltaica (o cella solare) ottenendo una sospensione acquosa di biomassa algale e energia elettrica;
- recuperare detta biomassa algale da detta sospensione acquosa di biomassa 25 algale;
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- recuperare detta energia elettrica.
Detta alga può essere scelta tra le microalghe (alghe unicellulari). Microalghe che possono essere vantaggiosamente utilizzate allo scopo della presente invenzione, possono essere scelte tra i seguenti generi: 5 Nannochloropsis, Chlorella, Oocystis, Scenedesmus, Ankistrodesmus, Phaedactylum, Amphipleura, Amphora, Chaetoceros, Cyclotella, Cymbella, Fragilaria, Navicula, Nitzschia, Achnantes, Dulaniella, Oscillatoria, Porphiridium, Traustochytrium, Spirulina, o loro consorzi.
L’acqua utilizzata per la coltivazione di detta alga può essere scelta tra 10 acqua dolce (e.g., acqua di fiume); acqua salata (e.g., acqua di mare); acque reflue provenienti da impianti di trattamento di acque civili, o da impianti di trattamento di acque industriali quali, ad esempio, impianti petroliferi o raffinerie.
La coltivazione di detta alga può essere effettuata in condizioni fototrofe, 15 oppure in condizioni mixotrofiche.
La coltivazione di detta alga può essere convenientemente condotta in sistemi di coltivazione noti nell’arte quali, ad esempio, vasche aperte [“open ponds” (OP)], fotoreattori (FR), fotobioreattori (FBR), o loro combinazioni.
Il recupero della biomassa algale dalla sospensione acquosa di biomassa 20 algale può essere attuata tramite vari procedimenti quali, ad esempio:
- separazione gravitazionale tramite sedimentatori e/o ispessitori tipicamente impiegati negli impianti di trattamento acque;
- flottazione;
- separazione gravimetrica tramite cicloni o spirali;
25 - centrifugazione;
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- filtrazione tramite membrane per ultra- o micro-filtrazione, oppure filtrazione sottovuoto;
- trattamento mediante filtro presse o nastro-presse.
Al termine dei suddetti trattamenti si ottiene una sospensione acquosa 5 concentrata di biomassa algale e acqua.
Allo scopo di agevolare la concentrazione della biomassa algale detta sospensione acquosa di biomassa algale può essere sottoposta a flocculazione. Detta flocculazione può essere attuata tramite vari procedimenti quali, ad esempio:
10 - bioflocculazione (ad esempio, coltivando le alghe in terreni di coltura a basse concentrazioni di azoto);
- aggiunta di almeno un agente flocculante a detta sospensione acquosa di biomassa algale.
Ad esempio, la concentrazione di ceppi algali di acque dolci come, ad 15 esempio, il ceppo Scenedesmus sp., può essere particolarmente agevolata dall’impiego di polielettroliti cationici, preferibilmente, poliacrilammidi, impiegati in ragione di 2 ppm - 10 ppm.
L’acqua che si libera dalla concentrazione di detta sospensione acquosa di biomassa algale può essere in larga misura recuperata e riutilizzata nel suddetto 20 procedimento come acqua nella produzione di detta sospensione acquosa di biomassa algale (i.e. come acqua di coltivazione delle alghe).
Detta sospensione acquosa concentrata di biomassa algale può essere vantaggiosamente utilizzata nella produzione di bio-olio o “bio-crude”. Detto bio-olio o “bio-crude” può essere ottenuto, ad esempio, sottoponendo la 25 sospensione acquosa concentrata di biomassa algale a trattamenti di liquefazione,
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oppure sottoponendo detta sospensione acquosa concentrata di biomassa algale, previamente essiccata, a pirolisi. Detto bio-olio o “bio-crude” può essere vantaggiosamente utilizzato nella produzione di biocarburanti che possono essere utilizzati tal quali, o in miscela con altri carburanti, per autotrazione.
5 Oppure, detto bio-olio o “bio-crude”, può essere utilizzato tal quale (biocombustibile), o in miscela con combustibili fossili (olio combustibile, lignite, ecc.), per la generazione di energia elettrica o calore.
Alternativamente, detta sospensione acquosa concentrata di biomassa algale può essere vantaggiosamente utilizzata nella produzione di lipidi. Detta 10 estrazione, può essere effettuata tramite procedimenti noti nell’arte quali, ad esempio, sottoponendo detta sospensione acquosa concentrata di biomassa algale, eventualmente previamente essiccata, ad estrazione meccanica; oppure ad estrazione in presenza di anidride carbonica, oppure in presenza di solventi organici (ad esempio, idrocarburi C3-C8, alcoli, o loro miscele, ecc.), operando in 15 fase liquida, oppure operando in condizioni supercritiche (ad esempio, in presenza di biossido di carbonio, propano, o loro miscele, ecc.). E’ da notare che la fase oleosa ottenuta al termine di detta estrazione può comprendere, oltre ai lipidi, altri composti quali, ad esempio, carboidrati, proteine, generalmente contenuti nelle membrane cellulari delle alghe. Detta fase oleosa può essere 20 sottoposta ad idrogenazione in presenza di idrogeno e di un catalizzatore al fine di produrre “green diesel”. Processi di idrogenazione sono noti nell’arte e sono descritti, ad esempio, nella domanda di brevetto europeo EP 1,728,844.
Alternativamente, detta sospensione acquosa concentrata di biomassa algale può essere vantaggiosamente utilizzata per la produzione di energia ad 25 esempio, sottoponendo la sospensione acquosa concentrata di biomassa algale,
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eventualmente previamente essiccata, a trattamenti termici quali, ad esempio, combustione, gassificazione, o ossidazione parziale.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, l’energia elettrica recuperata tramite detto concentratore solare luminescente 5 (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) può essere utilizzata nel suddetto procedimento per la coltivazione di alghe, ad esempio, per la gestione delle vasche aperte [“open ponds” (OP)], dei fotoreattori (FR), dei fotobioreattori (FBR), in particolare per l’agitazione della sospensione di biomassa algale che si forma durante la crescita, per la distribuzione di liquidi e gas, e per il 10 funzionamento delle apparecchiature per la raccolta, concentrazione e conversione delle microalghe in precursori di biocarburanti, per via chimica o termochimica.
Inoltre, la presente invenzione riguarda un procedimento integrato per la coltivazione di piante e produzione di energia elettrica, comprendente:
15 - coltivare dette piante in una zona di coltivazione includente almeno un concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” -LSC) in cui su almeno uno dei suoi lati esterni è posta almeno una cella fotovoltaica (o cella solare) ottenendo piante ed energia elettrica;
- recuperare dette piante;
20 - recuperare detta energia elettrica.
Dette piante possono essere scelte tra piante ornamentali, piante da frutta, ortaggi.
In accordo con una forma di attuazione preferita della presente invenzione, l’energia elettrica recuperata tramite detto concentratore solare luminescente 25 (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) può essere utilizzata nel suddetto
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procedimento per la coltivazione di piante, ad esempio, nella gestione delle serre, in particolare, per la ventilazione o per il riscaldamento delle stesse.
Allo scopo di meglio comprendere la presente invenzione e per mettere in pratica la stessa, di seguito si riportano alcuni esempi illustrativi e non limitativi 5 della stessa.
Negli esempi che seguono:
- il 4,7-di-2-tienil-2,1,3-benzotiadiazolo (DTB) è stato sintetizzato come descritto nell’Esempio 1 della domanda di brevetto internazionale WO 2012/007834 a nome della Richiedente sopra riportata;
10 - il 9,10-difenilantracene (DPA) è della Sigma-Aldrich.
ESEMPIO 1
Preparazione concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso” con celle fotovoltaiche
Ai quattro lati esterni di una lastra di polimetilmetacrilato Altuglas 15 (PMMA) (dimensioni 500 x 500 x 6 mm) ottenuta per additivazione in massa di 100 ppm di Lumogen<®>F Red 305 della Basf e successivo “casting”, sono state poste 88 celle fotovoltaiche IXYS-KXOB22-12, ciascuna di dette celle fotovoltaiche avente una superficie di 1,2 cm<2>.
La prestazione fotovoltaica di dette celle fotovoltaiche è stata misurata in 20 condizioni di illuminazione standard (1,5 AM, 1000 W/m<2>) e le caratteristiche corrente-tensione sono state ottenute applicando una tensione esterna a ciascuna di dette celle e misurando la fotocorrente generata con multimetro digitale “Keithley 2602A” (3A DC, 10A Pulse) ottenenendosi il seguente risultato:
- potenza massima (Pmax) = 14,8 W/m<2>.
25 ESEMPIO 2
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Preparazione concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “giallo” con celle fotovoltaiche
Ai quattro lati esterni di una lastra di polimetilmetacrilato Altuglas (dimensioni 500 x 500 x 6 mm) ottenuta per additivazione in massa di 100 ppm 5 di 9,10-difenilantracene (DPA) e 100 ppm di 4,7-di-2-tienil-2,1,3-benzotiadiazolo (DTB) e successivo “casting”, sono state poste 88 celle fotovoltaiche IXYS-KXOB22-12, ciascuna di dette celle fotovoltaiche avente una superficie di 1,2 cm<2>.
La prestazione fotovoltaica di dette celle fotovoltaiche è stata misurata in 10 condizioni di illuminazione standard (1,5 AM, 1000 W/m<2>) e le caratteristiche corrente-tensione sono state ottenute applicando una tensione esterna a ciascuna di dette celle e misurando la fotocorrente generata con multimetro digitale “Keithley 2602A” (3A DC, 10A Pulse) ottenenendosi il seguente risultato:
- potenza massima (Pmax) = 12,0 W/m<2>.
15 ESEMPIO 3
Coltivazione fragola
Sono state prese due piantine di fragole equivalenti del tipo rifiorente 4 stagioni SELVA/Thelma e Louise e posizionate, una esposta alla radiazione solare direttamente e l’altra attraverso il concentratore solare luminescente 20 (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso” ottenuto come descritto nell’Esempio 1.
Nel periodo di esposizione (20 giorni), la radiazione solare media, misurata alle ore 12:00, è risultata di 700 W/m<2>. Nel primo giorno di prova è stata registrata una radiazione solare di 1000 W/m<2>alle ore 12:00. Di tale radiazione 25 solare, la frazione compresa tra 400 nm - 700 nm identifica la frazione
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fotosinteticamente attiva (“Photosynthetically Active Radiations” - P.A.R.s), che è pari a 400 W/m<2>, equivalenti a 1840 µE/m<2>/sec.
In tali condizioni, la fragola esposta direttamente alla luce solare riceve 1840 µE/m<2>/sec, mentre la fragola posta sotto il suddetto concentratore solare 5 luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”, riceve 681 µE/m<2>/sec.
Sono stati misurati anche i parametri fotosintetici delle due piantine all’inizio del periodo di esposizione e dopo 20 giorni. I risultati ottenuti sono riportati nelle Figure 1 e 2 in cui, in ordinata sono riportate le rese fotosintetiche 10 [“Yield”- (%)] ed in ascissa sono riportate le intensità della luce di colore violetto emessa a 440 nm, misurata in µE/m<2>/sec [“Intensità luminosa” -(µE/m<2>/sec)]. Per tali misure è stato utilizzato il MULTI-COLOR-PAM “Multiple Excitation Wavelength Chlorophyll Fluorescence Analyzer” della Walz.
15 Come si può evincere dalle suddette Figure 1 e 2, gli andamenti della resa fotosintetica (“Yield”) per le due piantine, si sovrappongono sia all’inizio che alla fine della prova, evidenziando lo stesso buono stato vegetativo, con e senza concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”.
20 ESEMPIO 4
Preparazione dell’inoculo algale
E’ stato utilizzato il ceppo algale di collezione interna Nannochloropsis salina che normalmente cresce in acqua marina. Di seguito viene riportato il procedimento di coltivazione adottato.
25 Un campione di 50 ml di coltura di Nannochloropsis salina, avente una
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concentrazione di biomassa algale secca di 0,8 g/l, precedentemente conservato a -85°C in una soluzione al 10% di glicerina, è stato scongelato lasciandolo a temperatura ambiente, quindi è stato sottoposto a centrifugazione per allontanare il surnatante ottenendo una pasta cellulare.
5 La pasta cellulare così ottenuta è stata inoculata in un fotobioreattore in vetro (FBR) di dimensioni: 11 cm (lunghezza di base), 5,5 cm (larghezza di base) e 18,5 cm (altezza), di volume utile pari a 750 ml, aperto in superficie (non sterile), contenente 350 ml di acqua di mare addizionata con nutrienti (mezzo di coltura sotto riportato ), ottenendo una coltura algale.
10 Il mezzo di coltura utilizzato è stato il seguente: acqua di mare (350 ml) avente conducibilità pari a 50 mS/cm - 55 mS/cm, addizionata dei soli nutrienti nitrati, fosfati e ferro(III), nelle seguenti quantità:
NaNO3: 0,5 g/l;
KH2PO4: 0,045 g/l;
15 FeCl3: 0,006 g/l.
Il suddetto fotobioreattore è stato illuminato dall’esterno con una lampada fluorescente caratterizzata da spettro solare, (tipo OSRAM Dulux D/E, 26W/840, “Lumilux cool white”, temperatura (T) = 4000 K, G24q-3) posta, rispetto a detto fotobioreattore, ad una distanza tale da produrre una intensità luminosa misurata 20 sulla superficie esterna pari a 250 µE/m<2>/sec, in continuo, 24 ore su 24 ore. La luce è stata fornita da un solo lato del fotobioreattore e le radiazioni fotosinteticamente attive [“Photosynthetically Active Radiations” - (P.A.R.s): 400 nm - 700 nm] sono state misurate con un radiometro (“Quantum Scalar Radiometer” - QSL) QSL-2201 della Biospherical Instruments Inc., munito di 25 sensore di irradianza scalare.
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Detta coltura algale è stata fatta crescere a temperatura costante, pari a 23°C, e la temperatura desiderata è stata ottenuta tramite un bagno termostatico e serpentino immerso, in presenza di anidride carbonica (CO2) diluita in azoto (N2), che è stata alimentata a detto reattore tramite gorgogliamento, con un flusso 5 tale da mantenere il pH nell’intervallo 6,5 - 7,5.
Dopo una settimana circa, la coltura algale aveva raggiunto una concentrazione di biomassa algale secca di 0,5 g/l. Detto inoculo è stato utilizzato per le successive prove di coltivazione.
ESEMPIO 5
10 Coltivazioni algali con e senza concentratori solari luminescenti (“Luminescent Solar Concentrators” - LSCs)
Le coltivazioni algali sono state condotte a coppie in fotobioreattori (FBRs) da 750 ml, uguali a quello impiegato per la coltivazione dell’inoculo nell’Esempio 4, valutando la crescita alla luce dopo l’applicazione del 15 concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso” ottenuto come descritto nell’Esempio 1 o del concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “giallo” ottenuto come descritto nell’Esempio 2, rispetto ad un riferimento posto nelle stesse condizioni di crescita ma senza concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar 20 Concentrator” - LSC). Le coltivazioni algali sono state condotte in modalità batch, a partire dallo stesso mezzo di coltura impiegato per la preparazione dell’inoculo come descritto nell’Esempio 4, ed inoculando i fotobioreattori (FBRs) in modo da avere inizialmente circa 50 ppm di biomassa algale.
Le misure di crescita sono state integrate da misure di capacità fotosintetica 25 per meglio caratterizzare l’effetto della luce sullo stato vegetativo delle
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microalghe.
Allo scopo, sono stati utilizzati i seguenti concentratori solari luminescenti (“Luminescent Solar Concentrators” - LSCs):
- concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” -5 LSC) “giallo” che assorbe la luce blue (λ < 500 nm) all’interno dell’intervallo delle radiazioni fotosinteticamente attive;
- concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” -LSC) “rosso” che assorbe la luce verde (500 nm < λ < 600 nm) all’interno dell’intervallo delle radiazioni fotosinteticamente attive.
10 Sono state effettuate le seguenti coppie di coltivazioni algali:
- K141 [senza concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”] e K140 [con concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”]: a parità di intensità luminosa di 250 µE/m<2>/s misurata sulla superficie del 15 fotobioreattore (FBR) (valore tipico di luce limitante la crescita) e temperatura pari a 23°C; nel caso del LSC “rosso” l’intensità luminosa di 250 µE/m<2>/s, misurata sulla superficie del fotobioreattore (FBR) è stata ottenuta illuminando detto LSC “rosso” con una intensità luminosa di 712 µE/m<2>/s;
20 - K143 [senza concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”] e K142 [con concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”]: a parità di intensità luminosa emessa dalla sorgente, corrispondente a 865 µE/m<2>/s misurata sulla superficie del fotobioreattore (FBR) senza LSC e 25 corrispondente a 409 µE/m<2>/s misurata sulla superficie del fotobioreattore
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(FBR) dopo attraversamento di detto LSC “rosso” (valore tipico di fotoinibizione) e temperatura pari a 23°C;
- K145 [senza concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”] e K144 [con concentratore solare 5 luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”]: a parità di intensità luminosa emessa dalla sorgente, corrispondente a 616 µE/m<2>/s, misurata sulla superficie del fotobioreattore (FBR) senza LSC e corrispondente a 317 µE/m<2>/s misurata sulla superficie del fotobioreattore (FBR) dopo attraversamento di detto LSC “rosso” (valore tipico di luce 10 limitante la crescita) e temperatura pari a 31°C;
- K131 [senza concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “giallo”] e K130 [con concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “giallo”]: a parità di intensità luminosa di 250 µE/m<2>/s misurata sulla superficie del 15 fotobioreattore (FBR), valore tipico di luce limitante la crescita, e temperatura pari a 23°C.
Per ogni coppia di prove sono state monitorate le fasi di crescita esponenziale, di durata variabile tra le 60 ore e le 100 ore, eseguendo uno/due prelievi giornalieri di coltura algale da ogni fotobioreattore (FBR).
20 Ogni prelievo è stato sottoposto a misura della densità ottica, ad una lunghezza d’onda pari a 610 nm, tramite un fotometro multiparametro Hanna serie 83099, in modo da poter seguire l’andamento della crescita della biomassa algale.
La misura della densità ottica è stata correlata alla misura della 25 concentrazione della biomassa algale calibrando il segnale ottenuto con detta
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misura di densità ottica alla misura del peso secco della biomassa algale: di conseguenza, dalla misura diretta della densità ottica è stata ricalcolata la concentrazione della biomassa algale.
La crescita specifica (µ), associata alla luce e alla temperature di ogni fase 5 di crescita esponenziale, è stata ricalcolata interpolando le misure di concentrazione di biomassa algale nel tempo secondo la seguente equazione (I):
C(t)= C(t°)*exp(µ∗t) (I)
in cui:
- C(t)= concentrazione di biomassa algale al tempo (t) del prelievo (espresso 10 in ore) (g/m<3>);
- C(t°)= concentrazione di biomassa algale al tempo (t°) ad inizio coltura (espresso in ore) (g/m<3>);
− µ = crescita specifica (sec<-1>);
ottenendo i seguenti risultati:
15 - K141 [senza concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”]: µ = 0,020 sec<-1>;
- K140 [con concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”]: µ = 0,020 sec<-1>;
- K143 [senza concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar 20 Concentrator” - LSC) “rosso”]: µ = 0,017 sec<-1>;
- K142 [con concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”]: µ = 0,019 sec<-1>;
- K145 [senza concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”]: µ = 0,022 sec<-1>;
25 - K144 [con concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar
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Concentrator” - LSC) “rosso”]: µ = 0,026 sec<-1>;
- K131 [senza concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “giallo”]: µ = 0,020 sec<-1>;
- K130 [con concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar 5 Concentrator” - LSC) “giallo”]: non si osserva crescita.
Dai dati sopra riportati, si può evincere che non ci sono significative differenze di comportamento a parità di energia luminosa che arriva al fotobioreattore (FBR) nello spettro utile alla fotosintesi (rosso blu). La luce verde non ha effetto, anche se viene inviata sulla coltura non viene utilizzata. 10 Dati fotosintetici
Sono state eseguite misure di fluorescenza con il fluorimetro WATER-PAM della Heinz Walz GmbH ed analisi mediante il software Phyto-Win Rapid Light Curve della Phyto Win, più recupero di resa fotosintetica [Yield - (%)] per riadattamento all’oscurità seguendo il protocollo del software Phyto-Win.
15 Il protocollo prevede l’impiego di luce fotosinteticamente attiva di intensità crescente fino a circa 2500 µE/m<2>/sec. Ogni step ha durata di 10 sec, sono programmati otto steps e, al termine di ogni step, viene inviato un pulso di saturazione di pochi millisecondi.
Il campione da analizzare è stato prelevato dal fotobioreattore (FBR) e 20 diluito con acqua demineralizzata allo scopo di renderlo idoneo allo strumento di misura (Water PAM) che richiede una fluorescenza di base del campione entro un campo stabilito.
Relativamente alle prove K143 [senza concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”] e K142 [con concentratore 25 solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”], a parità
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di luce emessa dalla sorgente luminosa 865 µE/m2/s, valore tipico di fotoinibizione, la caratterizzazione mediante fluorimetria Water PAM evidenzia valori di “quenching” non fotochimico (“Non Photochemical Quenching” NPQ) tendenzialmente più alti, per la prova senza [senza concentratore solare 5 luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC)]: ciò significa che tale coltura ha una maggior tendenza a proteggersi da fotoinibizione e smaltisce l’energia in sovrappiù come calore, tale energia disponibile non aumenta la resa fotosintetica.
Relativamente alle prove K145 [senza concentratore solare luminescente 10 (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”] e K144 [con concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) “rosso”] a parità di luce emessa dalla sorgente luminosa 616 µE/m2/s, non ci sono significative differenze di comportamento a parità di energia luminosa che arriva al fotobioreattore (FBR) nello spettro utile alla fotosintesi (rosso blu).
15
Barzanò & Zanardo Milano S.p.A.
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Claims (5)

  1. 26<Barzanò & Zanardo> RIVENDICAZIONI 1. Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica comprendente: - almeno un concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar 5 Concentrator” - LSC) in cui su almeno uno dei suoi lati esterni è posta almeno una cella fotovoltaica (o cella solare); - almeno una zona di coltivazione.
  2. 2. Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica in accordo con la rivendicazione 1, in cui detto 10 concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” -LSC) è interposto tra detta zona di coltivazione e la luce solare.
  3. 3. Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica in accordo con la rivendicazione 2, in cui detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” -15 LSC) è interposto tra detta zona di coltivazione e la luce solare in modo da ricoprire almeno in parte o totalmente detta zona di coltivazione.
  4. 4. Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica in accordo con la rivendicazione 1, in cui detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” -20 LSC) è parte integrante di detta zona di coltivazione e la luce solare. 5. Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta zona di coltivazione è scelta tra: vasche aperte [“open ponds” (OP)], fotoreattori (FR), fotobioreattori (FBR), o loro 25 combinazioni. CL/136562 27<Barzanò & Zanardo> 6. Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detta zona di coltivazione è una serra. 7. Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di 5 energia elettrica in accordo con la rivendicazione 6, in cui detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” -LSC) costituisce almeno parte o tutto il tetto o almeno parte o tutte le pareti di detta serra. 8. Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di 10 energia elettrica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto concentratore solare luminescente comprende almeno un composto fotoluminescente avente un intervallo di assorbimento all’interno dell’intervallo delle radiazioni solari in grado di attivare la fotosintesi (“Photosynthetically Active Radiations” - P.A.R.s: 15 400 nm -700 nm) ed un intervallo di emissione in grado di attivare la cella fotovoltaica (o cella solare). 9. Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica in accordo con la rivendicazione 8, in cui detto composto fotoluminescente è scelto tra: composti acenici; composti 20 benzotiadiazolici; composti benzoeterodiazolici disostituiti con gruppi benzoditiofenici; composti naftoeterodiazolici disostituiti con gruppi benzoditiofenici; composti naftotiadiazolici disostituiti con gruppi tiofenici; composti perilenici noti con il nome commerciale di Lumogen<®>della Basf. 25 10. Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di CL/136562 28<Barzanò & Zanardo> energia elettrica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) comprende una matrice in materiale trasparente scelto tra: polimeri trasparenti quali polimetilmetacrilato 5 (PMMA), policarbonato (PC), poliisobutil metacrilato, polietil metacrilato, poliallil diglicole carbonato, polimetacrilimmide, policarbonato etere, stirene acrilonitrile, polistirene, copolimeri metil-metacrilato stirene, polietere sulfone, polisulfone, triacetato di cellulosa, o loro miscele; vetri trasparenti quali silice, quarzo, allumina, titania, o loro miscele. 10 11. Sistema integrato per la coltivazione di alghe o di piante e produzione di energia elettrica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 10, in cui detto composto fotoluminescente è presente in detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” -LSC) in quantità compresa tra 0,1 g per unita di superficie e 5 g per unità 15 di superficie, detta unità di superficie essendo riferita alla superficie della matrice in materiale trasparente espressa in m<2>. 12. Procedimento integrato per la coltivazione di alghe e produzione di energia elettrica comprendente: - coltivare almeno un’alga in presenza di un mezzo di coltura acquoso 20 in una zona di coltivazione includente almeno un concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) in cui su almeno uno dei suoi lati esterni è posta almeno una cella fotovoltaica (o cella solare) ottenendo una sospensione acquosa di biomassa algale e energia elettrica; 25 - recuperare detta biomassa algale da detta sospensione acquosa di CL/136562 29<Barzanò & Zanardo> biomassa algale; - recuperare detta energia elettrica. 13. Procedimento integrato per la coltivazione di alghe e produzione di energia elettrica in accordo con la rivendicazione 12, in cui l’energia elettrica 5 recuperata tramite detto concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) è utilizzata nel suddetto procedimento per la coltivazione di alghe, ad esempio, per la gestione delle vasche aperte [“open ponds” (OP)], dei fotoreattori (FR), dei fotobioreattori (FBR), in particolare per l’agitazione della sospensione di biomassa algale che si 10 forma durante la crescita, per la distribuzione di liquidi e gas, e per il funzionamento delle apparecchiature per la raccolta, concentrazione e conversione delle microalghe in precursori di biocarburanti, per via chimica o termochimica. 14. Procedimento integrato per la coltivazione di piante e produzione di 15 energia elettrica, comprendente: - coltivare dette piante in una zona di coltivazione includente almeno un concentratore solare luminescente (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) in cui su almeno uno dei suoi lati esterni è posta almeno una cella fotovoltaica (o cella solare) ottenendo piante 20 ed energia elettrica; - recuperare dette piante; - recuperare detta energia elettrica. 15. Procedimento integrato per la coltivazione di piante e produzione di energia elettrica in accordo con la rivendicazione 14, in cui l’energia 25 elettrica recuperata tramite detto concentratore solare luminescente CL/136562 30<Barzanò & Zanardo> (“Luminescent Solar Concentrator” - LSC) è utilizzata nel suddetto procedimento per la coltivazione di piante, ad esempio, nella gestione delle serre, in particolare, per la ventilazione o per il riscaldamento delle stesse.
  5. 5 Barzanò & Zanardo Milano S.p.A. CL/136562
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