JP2010514446A5 - - Google Patents
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Description
以下の図は、本明細書の一部を構成するものであって、本発明の特定の態様をさらに説明するために用意されている。本発明を、これらの図のうちの１つ以上を本明細書に提示される具体的な実施の形態の詳細な説明と組み合わせて参照することによって、よりよく理解できるであろう。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
水容器によって囲まれた１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバを備えており、光合成微生物を成長させることができる、閉鎖系フォトバイオリアクタ。
（項目２）
フォトバイオリアクタチャンバが、可撓であって透明であるプラスチックフィルムまたは複合フィルムを含んでいる、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目３）
フォトバイオリアクタチャンバへと拡散光をもたらすことによって光合成の効率を高めるように設計されている、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目４）
光へと暴露されるフォトバイオリアクタチャンバの表面積が、該フォトバイオリアクタによって覆われる地面の表面積よりも大きい、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目５）
フォトバイオリアクタチャンバへの構造的な支持が、水容器の水、フォトバイオリアクタチャンバ内の空気ポケットの正の浮力、ならびに／あるいはプラスチックフィルムまたは複合フィルムの構造的な熱溶着部によってもたらされる、項目２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目６）
藻類および成長培地をチャンバを通して循環させるための低せん断ポンプをさらに備えている、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目７）
低せん断フィルタをさらに備えている、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目８）
フォトバイオリアクタチャンバ内に成長培地および光合成微生物をさらに含んでいる、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目９）
チャンバが、互いにある角度で配置されて、上部および下部において隣のチャンバへと取り付けられ、断面図においてアコーディオン形状を生み出している、項目５に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１０）
水容器からの水の喪失を少なくするために、水容器を囲む周壁と、水容器の下方の底部ライナーと、水容器の上方のプラスチックの上部層とをさらに備えている、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１１）
水容器の水が、フォトバイオリアクタチャンバの温度の変動を少なくするための熱質量をもたらしている、項目１０に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１２）
光合成微生物が、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｏｃｕｌａｔａ、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｓａｌｉｎａ、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｓｐ．、Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｓｕｅｃｉｃａ、Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｃｈｕｉｉ、Ｂｏｔｒｙｃｏｃｃｕｓ ｂｒａｕｎｉｉ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓｐ．、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｅｌｌｉｐｓｏｉｄｅａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｅｍｅｒｓｏｎｉｉ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｍｉｎｕｔｉｓｓｉｍａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｒｏｔｏｔｈｅｃｏｉｄｅｓ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓｏｒｏｋｉｎｉａｎａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｃｈｒｏｏｍｏｎａｓ ｓａｌｉｎａ、Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ ｃｒｙｐｔｉｃａ、Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ ｓｐ．、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｂａｒｄａｗｉｌ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａ、Ｅｕｇｌｅｎａ ｇｒａｃｉｌｉｓ、Ｇｙｍｎｏｄｉｎｉｕｍ ｎｅｌｓｏｎｉ、Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ、Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎａ、Ｍｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｍｉｎｕｔｕｍ、Ｍｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｓｐ．、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｉｓ ｓｐ．、Ｎｅｏｃｈｌｏｒｉｓ ｏｌｅｏａｂｕｎｄａｎｓ、Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ
ｌａｅｖｉｓ、Ｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｓｐ．、Ｐａｖｌｏｖａ ｌｕｔｈｅｒｉ、Ｐｈａｅｏｄａｃｔｙｌｕｍ ｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ、Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｏｂｌｉｑｕｕｓ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｑｕａｄｒｉｃａｕｌａ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｓｐ．、Ｓｋｅｌｅｔｏｎｅｍａ、Ｓｔｉｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｂａｃｉｌｌａｒｉｓ、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｐｌａｔｅｎｓｉｓ、およびＴｈａｌａｓｓｉｏｓｉｒａ ｓｐ．からなる群より選択される微細藻類または藍色細菌である、項目８に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１３）
フォトバイオリアクタチャンバが、互いに接合されたプラスチックフィルムの下部層および上部層を備え、正の浮力をもたらすためのチャンバの上部の空気ポケットを有しており、フォトバイオリアクタチャンバの形状が、構造的な張力によって維持される、項目２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１４）
空気ポケットが、光合成によって生成された酸素を集め、酸素豊富な空気が、発電プラントまたは燃焼室の燃焼の効率の向上をもたらすために集められる、項目５に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１５）
プラスチックの上部層が、紫外光または赤外光の一部またはすべての透過を阻止する一方で、光合成を支援するように可視光の透過を許す染料、コーティング、または添加剤を含んでいる、項目１０に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１６）
１つ以上のセンサポートをさらに備えており、各センサポートが、溶存二酸化炭素センサ、溶存酸素センサ、ｐＨセンサ、温度センサ、濁度センサ、溶存固体センサ、および蛍光分析センサからなる群より選択される１つ以上のセンサを備えており、１つ以上のセンサからの信号が、中央制御ユニットへと送られる、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１７）
中央制御ユニットが、センサ信号に応答してフォトバイオリアクタチャンバ内の１つ以上の環境条件を制御するために、１つ以上の制御ユニットの機能を調節する、項目１６に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１８）
収穫された微生物を移して、脂質の生成を促進するための条件へとさらすことができる二次バイオリアクタ
をさらに備えている、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１９）
フォトバイオリアクタチャンバ内の流体の量を、チャンバが新たな培養物で接種されるときに増加または減少させることができる、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２０）
複数種の藻類が、フォトバイオリアクタチャンバ内に維持される、項目１２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２１）
フォトバイオリアクタチャンバ内の圧力を、フォトバイオリアクタチャンバのサイズおよび形状を制御するように調節することができる、項目２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２２）
可撓であって透明であるプラスチックフィルムまたは複合フィルムで構成された１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバを備えており、プラスチックフィルムで構成された空気チューブが、チャンバへとスパージング気泡をもたらすために各フォトバイオリアクタチャンバの底部に位置している、閉鎖系フォトバイオリアクタ。
（項目２３）
空気チューブへと供給される空気が、大気二酸化炭素、二酸化炭素キャニスタ、発電プラントの排気ガス、または燃焼室の排気ガスから選択される供給元からの二酸化炭素を含んでいる、項目２２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２４）
フォトバイオリアクタの成長培地から溶存酸素を取り除くために、空気チューブに酸素含有量が０〜２体積％の間であるガスが供給される、項目２２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２５）
二酸化炭素の濃度を、フォトバイオリアクタチャンバの成長培地のｐＨを調節するように制御することができる、項目２３に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２６）
バイオ燃料の生成方法であって、
ａ．水容器によって囲まれた１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバを備えている閉鎖系フォトバイオリアクタの成長培地において、光合成微生物を成長させるステップ、ｂ．連続、半連続、またはバッチモードのプロセスにて、光合成微生物を収穫するステップ、および
ｃ．光合成微生物からの脂質または炭水化物を、バイオ燃料へと変換するステップ
を含んでいる、方法。
（項目２７）
光合成微生物が、藻類である、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
藻類に、脂質の生成を増すために環境ストレスが加えられる、項目２７に記載の方法。
（項目２９）
藻類に、脂質の生成を増すために、２つ以上の異なる環境ストレスの組み合わせが加えられる、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
環境ストレスが、二酸化炭素の枯渇である、項目２８に記載の方法。
（項目３１）
二酸化炭素が、フォトバイオリアクタチャンバへと供給されない、項目２９に記載の方法。
（項目３２）
環境ストレスが、チッ素の枯渇である、項目２８に記載の方法。
（項目３３）
環境ストレスが、光への暴露の減少または増加である、項目２８に記載の方法。
（項目３４）
光合成の効率を高めるためにフォトバイオリアクタチャンバへと拡散光をもたらすステップ
をさらに含んでいる、項目２６に記載の方法。
（項目３５）
光合成微生物が、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｏｃｕｌａｔａ、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｓａｌｉｎａ、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｓｐ．、Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｓｕｅｃｉｃａ、Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｃｈｕｉｉ、Ｂｏｔｒｙｃｏｃｃｕｓ ｂｒａｕｎｉｉ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓｐ．、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｅｌｌｉｐｓｏｉｄｅａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｅｍｅｒｓｏｎｉｉ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｍｉｎｕｔｉｓｓｉｍａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｒｏｔｏｔｈｅｃｏｉｄｅｓ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓｏｒｏｋｉｎｉａｎａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｃｈｒｏｏｍｏｎａｓ ｓａｌｉｎａ、Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ ｃｒｙｐｔｉｃａ、Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ ｓｐ．、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｂａｒｄａｗｉｌ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａ、Ｅｕｇｌｅｎａ ｇｒａｃｉｌｉｓ、Ｇｙｍｎｏｄｉｎｉｕｍ ｎｅｌｓｏｎｉ、Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ、Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎａ、Ｍｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｍｉｎｕｔｕｍ、Ｍｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｓｐ．、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｉｓ ｓｐ．、Ｎｅｏｃｈｌｏｒｉｓ ｏｌｅｏａｂｕｎｄａｎｓ、Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ ｌａｅｖｉｓ、Ｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｓｐ．、Ｐａｖｌｏｖａ ｌｕｔｈｅｒｉ、Ｐｈａｅｏｄａｃｔｙｌｕｍ ｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ、Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｏｂｌｉｑｕｕｓ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｑｕａｄｒｉｃａｕｌａ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｓｐ．、Ｓｋｅｌｅｔｏｎｅｍａ、Ｓｔｉｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｂａｃｉｌｌａｒｉｓ、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｐｌａｔｅｎｓｉｓ、およびＴｈａｌａｓｓｉｏｓｉｒａ ｓｐ．からなる群より選択される微細藻類または藍色細菌である、項目２６に記載の方法。
（項目３６）
光合成微生物が、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｒｏｔｏｔｈｅｃｏｉｄｅｓまたはＴｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｓｕｅｃｉｃａである、項目２６に記載の方法。
（項目３７）
複数種の藻類が、フォトバイオリアクタチャンバ内に維持される、項目２７に記載の方法。
（項目３８）
フォトバイオリアクタチャンバが、可撓であって透明であるプラスチックフィルムまたは複合フィルムを含んでいる、項目２６に記載の方法。
（項目３９）
フォトバイオリアクタチャンバが、チャンバへとスパージング気泡をもたらすために、プラスチックフィルムで構成された空気チューブを各フォトバイオリアクタチャンバの底部に備えている、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
空気チューブへと供給される空気が、大気二酸化炭素、二酸化炭素キャニスタ、発電プラントの排気ガス、または燃焼室の排気ガスから選択される供給元からの二酸化炭素を含んでいる、項目３７に記載の方法。
（項目４１）
二酸化炭素の濃度を、フォトバイオリアクタチャンバの成長培地のｐＨを調節するように制御することができる、項目４０に記載の方法。
（項目４２）
水容器の水が、フォトバイオリアクタチャンバの温度の変動を少なくするための熱質量をもたらしている、項目２６に記載の方法。
（項目４３）
閉鎖系フォトバイオリアクタへの加熱または冷却の外部の供給元を用意するステップ
をさらに含んでいる、項目４２に記載の方法。
（項目４４）
空気チューブからの余剰ガスおよび光合成によって生成された酸素が、フォトバイオリアクタチャンバの上部の空気ポケットに集まる、項目３９に記載の方法。
（項目４５）
発電プラントまたは燃焼室の燃焼の効率を向上させるために、酸素豊富なガスを空気ポケットから取り出すステップ
をさらに含んでいる、項目４４に記載の方法。
（項目４６）
閉鎖系フォトバイオリアクタの一端において、空気ポケットからガスを排出するステップをさらに含んでいる、項目４４に記載の方法。
（項目４７）
成長培地の酸素濃度を下げるために、閉鎖系フォトバイオリアクタの全長にわたって空気ポケットからガスを排気するステップ
をさらに含んでいる、項目４４に記載の方法。
（項目４８）
排気ガスが、水の中に排出される、項目４６に記載の方法。
（項目４９）
閉鎖系フォトバイオリアクタチャンバのガス圧を、水面を下回る排気ガスの排出の深さによって調節するステップ
をさらに含んでいる、項目４８に記載の方法。
（項目５０）
成長培地をフォトバイオリアクタチャンバを通してポンプで動かすステップ
をさらに含んでおり、
成長培地が、フォトバイオリアクタチャンバを通過する一方向の流れを生成するために、一端においてフォトバイオリアクタを出て、フォトバイオリアクタの他端へとポンプで動かされる、項目２６に記載の方法。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
（項目１）
水容器によって囲まれた１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバを備えており、光合成微生物を成長させることができる、閉鎖系フォトバイオリアクタ。
（項目２）
フォトバイオリアクタチャンバが、可撓であって透明であるプラスチックフィルムまたは複合フィルムを含んでいる、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目３）
フォトバイオリアクタチャンバへと拡散光をもたらすことによって光合成の効率を高めるように設計されている、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目４）
光へと暴露されるフォトバイオリアクタチャンバの表面積が、該フォトバイオリアクタによって覆われる地面の表面積よりも大きい、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目５）
フォトバイオリアクタチャンバへの構造的な支持が、水容器の水、フォトバイオリアクタチャンバ内の空気ポケットの正の浮力、ならびに／あるいはプラスチックフィルムまたは複合フィルムの構造的な熱溶着部によってもたらされる、項目２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目６）
藻類および成長培地をチャンバを通して循環させるための低せん断ポンプをさらに備えている、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目７）
低せん断フィルタをさらに備えている、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目８）
フォトバイオリアクタチャンバ内に成長培地および光合成微生物をさらに含んでいる、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目９）
チャンバが、互いにある角度で配置されて、上部および下部において隣のチャンバへと取り付けられ、断面図においてアコーディオン形状を生み出している、項目５に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１０）
水容器からの水の喪失を少なくするために、水容器を囲む周壁と、水容器の下方の底部ライナーと、水容器の上方のプラスチックの上部層とをさらに備えている、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１１）
水容器の水が、フォトバイオリアクタチャンバの温度の変動を少なくするための熱質量をもたらしている、項目１０に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１２）
光合成微生物が、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｏｃｕｌａｔａ、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｓａｌｉｎａ、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｓｐ．、Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｓｕｅｃｉｃａ、Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｃｈｕｉｉ、Ｂｏｔｒｙｃｏｃｃｕｓ ｂｒａｕｎｉｉ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓｐ．、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｅｌｌｉｐｓｏｉｄｅａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｅｍｅｒｓｏｎｉｉ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｍｉｎｕｔｉｓｓｉｍａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｒｏｔｏｔｈｅｃｏｉｄｅｓ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓｏｒｏｋｉｎｉａｎａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｃｈｒｏｏｍｏｎａｓ ｓａｌｉｎａ、Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ ｃｒｙｐｔｉｃａ、Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ ｓｐ．、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｂａｒｄａｗｉｌ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａ、Ｅｕｇｌｅｎａ ｇｒａｃｉｌｉｓ、Ｇｙｍｎｏｄｉｎｉｕｍ ｎｅｌｓｏｎｉ、Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ、Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎａ、Ｍｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｍｉｎｕｔｕｍ、Ｍｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｓｐ．、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｉｓ ｓｐ．、Ｎｅｏｃｈｌｏｒｉｓ ｏｌｅｏａｂｕｎｄａｎｓ、Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ
ｌａｅｖｉｓ、Ｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｓｐ．、Ｐａｖｌｏｖａ ｌｕｔｈｅｒｉ、Ｐｈａｅｏｄａｃｔｙｌｕｍ ｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ、Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｏｂｌｉｑｕｕｓ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｑｕａｄｒｉｃａｕｌａ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｓｐ．、Ｓｋｅｌｅｔｏｎｅｍａ、Ｓｔｉｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｂａｃｉｌｌａｒｉｓ、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｐｌａｔｅｎｓｉｓ、およびＴｈａｌａｓｓｉｏｓｉｒａ ｓｐ．からなる群より選択される微細藻類または藍色細菌である、項目８に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１３）
フォトバイオリアクタチャンバが、互いに接合されたプラスチックフィルムの下部層および上部層を備え、正の浮力をもたらすためのチャンバの上部の空気ポケットを有しており、フォトバイオリアクタチャンバの形状が、構造的な張力によって維持される、項目２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１４）
空気ポケットが、光合成によって生成された酸素を集め、酸素豊富な空気が、発電プラントまたは燃焼室の燃焼の効率の向上をもたらすために集められる、項目５に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１５）
プラスチックの上部層が、紫外光または赤外光の一部またはすべての透過を阻止する一方で、光合成を支援するように可視光の透過を許す染料、コーティング、または添加剤を含んでいる、項目１０に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１６）
１つ以上のセンサポートをさらに備えており、各センサポートが、溶存二酸化炭素センサ、溶存酸素センサ、ｐＨセンサ、温度センサ、濁度センサ、溶存固体センサ、および蛍光分析センサからなる群より選択される１つ以上のセンサを備えており、１つ以上のセンサからの信号が、中央制御ユニットへと送られる、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１７）
中央制御ユニットが、センサ信号に応答してフォトバイオリアクタチャンバ内の１つ以上の環境条件を制御するために、１つ以上の制御ユニットの機能を調節する、項目１６に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１８）
収穫された微生物を移して、脂質の生成を促進するための条件へとさらすことができる二次バイオリアクタ
をさらに備えている、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目１９）
フォトバイオリアクタチャンバ内の流体の量を、チャンバが新たな培養物で接種されるときに増加または減少させることができる、項目１に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２０）
複数種の藻類が、フォトバイオリアクタチャンバ内に維持される、項目１２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２１）
フォトバイオリアクタチャンバ内の圧力を、フォトバイオリアクタチャンバのサイズおよび形状を制御するように調節することができる、項目２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２２）
可撓であって透明であるプラスチックフィルムまたは複合フィルムで構成された１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバを備えており、プラスチックフィルムで構成された空気チューブが、チャンバへとスパージング気泡をもたらすために各フォトバイオリアクタチャンバの底部に位置している、閉鎖系フォトバイオリアクタ。
（項目２３）
空気チューブへと供給される空気が、大気二酸化炭素、二酸化炭素キャニスタ、発電プラントの排気ガス、または燃焼室の排気ガスから選択される供給元からの二酸化炭素を含んでいる、項目２２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２４）
フォトバイオリアクタの成長培地から溶存酸素を取り除くために、空気チューブに酸素含有量が０〜２体積％の間であるガスが供給される、項目２２に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２５）
二酸化炭素の濃度を、フォトバイオリアクタチャンバの成長培地のｐＨを調節するように制御することができる、項目２３に記載のフォトバイオリアクタ。
（項目２６）
バイオ燃料の生成方法であって、
ａ．水容器によって囲まれた１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバを備えている閉鎖系フォトバイオリアクタの成長培地において、光合成微生物を成長させるステップ、ｂ．連続、半連続、またはバッチモードのプロセスにて、光合成微生物を収穫するステップ、および
ｃ．光合成微生物からの脂質または炭水化物を、バイオ燃料へと変換するステップ
を含んでいる、方法。
（項目２７）
光合成微生物が、藻類である、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
藻類に、脂質の生成を増すために環境ストレスが加えられる、項目２７に記載の方法。
（項目２９）
藻類に、脂質の生成を増すために、２つ以上の異なる環境ストレスの組み合わせが加えられる、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
環境ストレスが、二酸化炭素の枯渇である、項目２８に記載の方法。
（項目３１）
二酸化炭素が、フォトバイオリアクタチャンバへと供給されない、項目２９に記載の方法。
（項目３２）
環境ストレスが、チッ素の枯渇である、項目２８に記載の方法。
（項目３３）
環境ストレスが、光への暴露の減少または増加である、項目２８に記載の方法。
（項目３４）
光合成の効率を高めるためにフォトバイオリアクタチャンバへと拡散光をもたらすステップ
をさらに含んでいる、項目２６に記載の方法。
（項目３５）
光合成微生物が、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｏｃｕｌａｔａ、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｓａｌｉｎａ、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｓｐ．、Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｓｕｅｃｉｃａ、Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｃｈｕｉｉ、Ｂｏｔｒｙｃｏｃｃｕｓ ｂｒａｕｎｉｉ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓｐ．、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｅｌｌｉｐｓｏｉｄｅａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｅｍｅｒｓｏｎｉｉ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｍｉｎｕｔｉｓｓｉｍａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｒｏｔｏｔｈｅｃｏｉｄｅｓ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓｏｒｏｋｉｎｉａｎａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｃｈｒｏｏｍｏｎａｓ ｓａｌｉｎａ、Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ ｃｒｙｐｔｉｃａ、Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ ｓｐ．、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｂａｒｄａｗｉｌ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａ、Ｅｕｇｌｅｎａ ｇｒａｃｉｌｉｓ、Ｇｙｍｎｏｄｉｎｉｕｍ ｎｅｌｓｏｎｉ、Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ、Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎａ、Ｍｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｍｉｎｕｔｕｍ、Ｍｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｓｐ．、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｉｓ ｓｐ．、Ｎｅｏｃｈｌｏｒｉｓ ｏｌｅｏａｂｕｎｄａｎｓ、Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ ｌａｅｖｉｓ、Ｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｓｐ．、Ｐａｖｌｏｖａ ｌｕｔｈｅｒｉ、Ｐｈａｅｏｄａｃｔｙｌｕｍ ｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ、Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｏｂｌｉｑｕｕｓ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｑｕａｄｒｉｃａｕｌａ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｓｐ．、Ｓｋｅｌｅｔｏｎｅｍａ、Ｓｔｉｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｂａｃｉｌｌａｒｉｓ、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｐｌａｔｅｎｓｉｓ、およびＴｈａｌａｓｓｉｏｓｉｒａ ｓｐ．からなる群より選択される微細藻類または藍色細菌である、項目２６に記載の方法。
（項目３６）
光合成微生物が、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｒｏｔｏｔｈｅｃｏｉｄｅｓまたはＴｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｓｕｅｃｉｃａである、項目２６に記載の方法。
（項目３７）
複数種の藻類が、フォトバイオリアクタチャンバ内に維持される、項目２７に記載の方法。
（項目３８）
フォトバイオリアクタチャンバが、可撓であって透明であるプラスチックフィルムまたは複合フィルムを含んでいる、項目２６に記載の方法。
（項目３９）
フォトバイオリアクタチャンバが、チャンバへとスパージング気泡をもたらすために、プラスチックフィルムで構成された空気チューブを各フォトバイオリアクタチャンバの底部に備えている、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
空気チューブへと供給される空気が、大気二酸化炭素、二酸化炭素キャニスタ、発電プラントの排気ガス、または燃焼室の排気ガスから選択される供給元からの二酸化炭素を含んでいる、項目３７に記載の方法。
（項目４１）
二酸化炭素の濃度を、フォトバイオリアクタチャンバの成長培地のｐＨを調節するように制御することができる、項目４０に記載の方法。
（項目４２）
水容器の水が、フォトバイオリアクタチャンバの温度の変動を少なくするための熱質量をもたらしている、項目２６に記載の方法。
（項目４３）
閉鎖系フォトバイオリアクタへの加熱または冷却の外部の供給元を用意するステップ
をさらに含んでいる、項目４２に記載の方法。
（項目４４）
空気チューブからの余剰ガスおよび光合成によって生成された酸素が、フォトバイオリアクタチャンバの上部の空気ポケットに集まる、項目３９に記載の方法。
（項目４５）
発電プラントまたは燃焼室の燃焼の効率を向上させるために、酸素豊富なガスを空気ポケットから取り出すステップ
をさらに含んでいる、項目４４に記載の方法。
（項目４６）
閉鎖系フォトバイオリアクタの一端において、空気ポケットからガスを排出するステップをさらに含んでいる、項目４４に記載の方法。
（項目４７）
成長培地の酸素濃度を下げるために、閉鎖系フォトバイオリアクタの全長にわたって空気ポケットからガスを排気するステップ
をさらに含んでいる、項目４４に記載の方法。
（項目４８）
排気ガスが、水の中に排出される、項目４６に記載の方法。
（項目４９）
閉鎖系フォトバイオリアクタチャンバのガス圧を、水面を下回る排気ガスの排出の深さによって調節するステップ
をさらに含んでいる、項目４８に記載の方法。
（項目５０）
成長培地をフォトバイオリアクタチャンバを通してポンプで動かすステップ
をさらに含んでおり、
成長培地が、フォトバイオリアクタチャンバを通過する一方向の流れを生成するために、一端においてフォトバイオリアクタを出て、フォトバイオリアクタの他端へとポンプで動かされる、項目２６に記載の方法。
Claims (23)
- 水によって少なくとも部分的に囲まれた１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバを備えており、光合成微生物を成長させることができる、閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバが、可撓であるフィルムを含んでいる、請求項１に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記可撓であるフィルムが実質的に透明である、請求項２に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記１つ以上の閉鎖フォトバイトリアクタチャンバのそれぞれが、正の浮力をもたらすためにそれぞれのチャンバの上部に気体ポケットを有しており、それぞれのチャンバの形状が、前記可撓であるフィルムにおける構造的な張力によって維持される、請求項２に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバ内の圧力を、該１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバのサイズおよび形状を制御するように調節することができる、請求項２に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバへの構造的な支持が、水、および該１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバ内の１つ以上の正の浮力の気体ポケットによってもたらされる、請求項２に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記１つ以上の正の浮力の気体ポケットのそれぞれが、光合成によって生成された酸素を集め、酸素豊富な気体が、発電プラントまたは燃焼室の燃焼の効率の向上をもたらすために該１つ以上の正の浮力の気体ポケットから集められる、請求項６に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバが、拡散光を受けることによって光合成の効率を高めるように配置されている、請求項１に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 光へと暴露される前記１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバの表面積が、該１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバによって覆われる地面の表面積よりも大きい、請求項１に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバ内に成長培地および光合成微生物をさらに含んでいる、請求項１に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記光合成微生物が、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｏｃｕｌａｔａ、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｓａｌｉｎａ、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｓｐ．、Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｓｕｅｃｉｃａ、Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｃｈｕｉｉ、Ｂｏｔｒｙｃｏｃｃｕｓ ｂｒａｕｎｉｉ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓｐ．、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｅｌｌｉｐｓｏｉｄｅａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｅｍｅｒｓｏｎｉｉ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｍｉｎｕｔｉｓｓｉｍａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｒｏｔｏｔｈｅｃｏｉｄｅｓ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｓｏｒｏｋｉｎｉａｎａ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｃｈｒｏｏｍｏｎａｓ ｓａｌｉｎａ、Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ ｃｒｙｐｔｉｃａ、Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ ｓｐ．、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｂａｒｄａｗｉｌ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａ、Ｅｕｇｌｅｎａ ｇｒａｃｉｌｉｓ、Ｇｙｍｎｏｄｉｎｉｕｍ ｎｅｌｓｏｎｉ、Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ、Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎａ、Ｍｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｍｉｎｕｔｕｍ、Ｍｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｓｐ．、Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｉｓ ｓｐ．、Ｎｅｏｃｈｌｏｒｉｓ ｏｌｅｏａｂｕｎｄａｎｓ、Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ ｌａｅｖｉｓ、Ｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ ｓｐ．、Ｐａｖｌｏｖａ ｌｕｔｈｅｒｉ、Ｐｈａｅｏｄａｃｔｙｌｕｍ ｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ、Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｏｂｌｉｑｕｕｓ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｑｕａｄｒｉｃａｕｌａ、Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ ｓｐ．、Ｓｋｅｌｅｔｏｎｅｍａ、Ｓｔｉｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｂａｃｉｌｌａｒｉｓ、Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｐｌａｔｅｎｓｉｓ、およびＴｈａｌａｓｓｉｏｓｉｒａ ｓｐ．からなる群より選択される微細藻類または藍色細菌である、請求項１０に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記水が水容器に含まれ、前記閉鎖系フォトバイオリアクタが、水の喪失を少なくするように、該水容器を囲む周壁と、該水容器の下方の底部ライナーと、プラスチックの上部層の１つ以上をさらに備える、請求項１に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 紫外光または赤外光の一部またはすべての透過を阻止する一方で、光合成を支援するように可視光の透過を許す染料、コーティング、または添加剤をさらに含んでいる、請求項２に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 光のスペクトルの光合成に有効でない部分の波長を光合成に有効な波長へとずらすための染料、コーティング、含浸物、または追加の特徴をさらに備える、請求項２に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- １つ以上のセンサポートをさらに備えており、各センサポートが、溶存二酸化炭素センサ、溶存酸素センサ、ｐＨセンサ、温度センサ、濁度センサ、溶存固体センサ、および蛍光分析センサからなる群より選択される１つ以上のセンサを備えており、該１つ以上のセンサからの信号が、中央制御ユニットへと送られる、請求項１に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記中央制御ユニットは、前記１つ以上のセンサーからの信号に応答して前記１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバ内で１つ以上の環境条件を制御するための、１つ以上の制御ユニットの機能を調整する、請求項１５に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバへとスパージング気泡をもたらすために、該１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバの各々の内にプラスチックフィルムで構成された気体チューブをさらに備える、請求項１に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記気体チューブへと供給される気体は、二酸化炭素を含む、請求項１７に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記二酸化炭素の濃度を、前記１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタチャンバの成長培地のｐＨを調節するように制御することができる、請求項１８に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記１つ以上の閉鎖フォトバイオリアクタの成長培地から溶存酸素を取り除くために、前記気体チューブへと供給される気体は、０〜２体積％の間の酸素含有量を有する、請求項１７に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記フォトバイオリアクタチャンバ内の流体の量を、該チャンバが新たな培養物で接種されるときに増加または減少させることができる、請求項１に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 水の温度に影響を及ぼすための熱交換システムをさらに備える、請求項１に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
- 前記１つ以上の閉鎖バイオリアクタチャンバの形状が、静水圧または気体圧によって少なくとも部分的に維持される、請求項２に記載の閉鎖系フォトバイオリアクタ。
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