WO2011061380A1 - Fotobiorreactor para el cultivo en continuo de microalgas y sistema modular que comprende dichos fotobiorreactores - Google Patents

Fotobiorreactor para el cultivo en continuo de microalgas y sistema modular que comprende dichos fotobiorreactores Download PDF

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WO2011061380A1
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culture
photobioreactor
chamber
culture medium
microalgae
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PCT/ES2010/070749
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Enrique Asensio Beltran
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Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic)
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    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers

Definitions

  • the present invention can be included in the field of aquaculture, particularly in the field of microalgae cultivation.
  • the object of the invention focuses on a photobioreactor for the continuous cultivation of microalgae, as well as a modular system comprising said photobioreactors.
  • the agitation speed must be sufficient to maintain a turbulent regime that prevents the growth in the reactor wall or the sedimentation of the cells on the one hand and, on the other, that ensures a favorable illumination of the cells by adequate cycle frequency of light / shadow to achieve intense photosynthesis.
  • various geometries of photobioreactors and lighting sources have been used, such as vertical flat reactors with white light fluorescent lamps, quasi-internally illuminated diode reactors, internally illuminated reactors using optical fiber, and inclined flat reactors with solar lighting kept outdoors.
  • these algae are very well adapted to propagate in media that range from less salt concentration than seawater (0.1 NaCI M) to saturated solutions.
  • the cultivation of Spirulina sp the production systems vary between open and more or less technified pond systems, where depending on the problems associated with the supply of natural water and the potential of the microalgae as a source of biomass and biomolecules, circular ponds, raceway (elongated pond) or cascading ponds are used. Circular ponds are still used in Japan, Taiwan and Indonesia.
  • the raceway-shaped ponds (run) are used in Israel, the United States of America, China and other countries. Fertilizer is used and the crop is removed using a paddle wheel. Cell concentration It can be maintained around 0.5 g / l and a productivity of about 25 g / m 2 day has been widely reported.
  • photobioreactors [1] These include straight horizontal tubes connected by U-curves, ⁇ -type photobioreactors with crossed tubes arranged at an angle with the horizontal flexible tubes wrapped around a vertical cylinder.
  • the system is completed by harvesting the product that typically includes operations of concentrated, filtered, centrifuged, pasteurized and dried carefully, by spray-dryer, in order to avoid the deterioration of some nutrients.
  • the technical problem that arises is the need for microalgae production with an optimized product / cost ratio through the design of photobioreactors that allow to achieve high average productivity without forcing the crop, at moderate costs and with a degree of automation and high control, so that the optimization of a growth curve is possible under conditions, although not entirely axenic, at least limited and reliable, in addition to scalability.
  • the present invention solves the technical problem posed by means of a modular photobioreactor for the continuous cultivation of microalgae whose operation is based on the conjunction of a bubble column and a localized irrigation system.
  • the bubble column is assimilated in the present invention to a plant receiving crop media (irrigation and fertilizer) from a localized irrigation system and, on the other hand, by means of the invention an irrigation system is adapted by drip to an aquaculture crop, obtained in a controlled flood irrigation system inside a culture chamber, since the microalgae object of the crop lives submerged. A subsequent drainage is identified with the harvest or harvest.
  • the invention solves the technical problem of obtaining microalgae cultures in a photobioreactor with moderately high productivity and high scalability and without the need for high investments, due to its ease of implementation at low cost and versatility, as well as its ability to reuse materials Alternative premiums, sometimes obtained from the farm itself, such as pruning ashes or desalination brines. Additionally, the use of the photobioreactor of the invention allows a high profitability that allows to achieve an optimized product / cost ratio because said bioreactor does not exert high shear stresses on the cells of the crop, requires low maintenance and has a high degree of automation, also allowing a culture density (liters / m 2 ) equal to or greater than the pond system with a lighting surface three times greater.
  • the following description is preferably applied to closed systems, since they allow a better control of the operating conditions.
  • closed systems those of the photobiorreractor type in the form of a bubble column, of continuous mixing and of the modular type are even more preferred, which allows scaling by means of a modular grouping of photobioreactors.
  • the invention concerns a modular system of closed photobioreactors for the cultivation of microalgae in a continuous culture medium.
  • the bioreactors are connected to each other in series or in parallel according to modules that, in turn, can be grouped into sectors, etc. so that each upper unit of grouping from a simple photobioreactor is controlled by a programmer.
  • Each photobioreactor is constituted by one or several transparent tubes or cells, called culture chambers, arranged vertically, preferably comprising open (upper and lower) ends adapted to be covered by upper and lower closing means, respectively, arranged at said ends and to allow installation within the culture chamber of an aeration circuit and a culture medium circuit.
  • a heat exchange circuit is also contemplated.
  • a light support with a triangular truncated pyramidal structure is used for the vertical arrangement of the tubes. In this way the three vertices of said triangular base are admitted in a single plane, which results in the stability of the support. Additionally, the arrangement according to said triangular base light support facilitates the transportability of the bioreactor.
  • the culture medium circuit allows entry into the culture chamber of the culture medium and the exit of the culture.
  • the culture medium is preferably constituted of pruning ashes, or brines from desalination plants, as examples of environmentally beneficial alternative culture media.
  • the aeration circuit allows CO 2 to be supplied inside the culture chamber and in turn to remove O 2 from said culture chamber.
  • Said aeration circuit comprises a compressor and a filter, through which the outside air is propelled towards the bottom of the culture chamber and then outwards in the form of bubbles, with an adjustable flow rate in intensity and in bubble size, through the compressor and diffusers.
  • the regulation of the aeration circuit is independent of the control established by the programmer.
  • the optional heat exchange circuit may be composed of a heat exchanger located inside the culture chamber and, in certain locations, or in a non-exclusive manner may alternatively consist of a plastic or transparent material cover , for cold periods, or by means of humidification in hot periods.
  • the culture medium circuit comprises a source or first water tank, a second tank where the culture medium is prepared, sterilization means of the culture medium, and a first pump adapted to circulate the water and / or the medium of cultivation towards the culture chamber from the first deposit and the second deposit respectively.
  • the culture medium passes through the first pump regulated by the programmer to the culture chamber, from where it leaves either through overflows or alternatively through a second pump, from where it reaches filtering means, where a small part is separated as a harvested product and the other part goes to recycling means, where it is again divided, passing a part to the culture chamber and another part to a deposit of debris.
  • Figure 1. Shows a scheme of the structure and operation of the photobioreactor of the invention.
  • the modular system of the invention is constituted from individual photobioreactors (22) interconnected in series or in parallel and grouped in modules, which in turn can be grouped into sectors, etc.
  • the operation of each photobioreactor (22) is controlled by a programmer (16), while the operation of each upper grouping (module, sector, etc.) from simple photobioreactors (22) is governed by two control units (not represented).
  • the photobioreactor (22) shown in Figure 1 comprises a culture chamber (1) in the form of methacrylate tube covered at both ends by upper (12) and lower (13) closure means.
  • the culture chambers (1) are arranged in an upright position and the upper closing means (12) are adapted, by means of perforations (not shown), to accommodate the entrance of an aeration circuit (2) and a circuit of culture medium (3).
  • the diameter of the perforations and the chambers (1) is determined according to the hydraulic theory and knowledge of localized irrigation.
  • the aeration circuit (2) allows CO2 to be supplied inside the culture chamber (1) and in turn to remove O2 from said culture chamber (1).
  • Said aeration circuit (2) comprises a compressor (14) and a filter (15), through which the outside air is propelled towards the bottom of the culture chamber (1) and then outwards in the form of bubbles , with an adjustable flow in intensity and bubble size, by means of the compressor (14) and diffusers (not shown).
  • the culture medium circuit (3) comprises a first tank (not shown) of water, a second tank (4) of culture medium, sterilization means (7) of the culture medium, and a first pump (6) adapted to circulate the culture medium and / or water to the culture chamber (1) from the first tank (4) and the second tank respectively.
  • the culture medium passes through the first pump (6), regulated by the programmer (16), to the culture chamber (1), from which it goes well through overflows (8) or alternatively through a second pump (not shown), from where it reaches filtering means (9), where a small part is separated as harvested product, through harvested means (10) comprising drainage means, and the other part passes to recycling means (18), adapted to separate debris from the filtrate and conduct said filtrate without debris through a third pump (21) into the culture chamber (1).
  • the debris is taken to a deposit of debris (19), where a part capable of being transferred to the second deposit (4) of culture medium is recovered.
  • the culture medium circuit (3) allows entry into the culture chamber (1) of the culture medium (fertilizer and water) and the exit of the culture.
  • the culture medium consists of pruning ashes, or brines from desalination plants, which constitute environmentally beneficial alternative culture media.

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Abstract

El sistema incorpora fotobiorreactores (22) regulados por programadores (16) e interconectados formando módulos regulados por una unidad de control. Cada fotobiorreactor (22) incorpora al menos una cámara (1) de cultivo, transparente, permitiendo el paso de un circuito de aireación (2), de un circuito de medio de cultivo (3) y, opcionalmente, de un circuito de intercambio de calor. El circuito de aireación (2) suministra CO2 a y retira O2 de la cámara (1) de cultivo. El circuito de medio de cultivo (3) introduce abono y agua y extrae el cultivo y comprende un primer depósito de agua, un segundo depósito (4) de medio de cultivo, unos medios de esterilización (7) del medio de cultivo, y una primera bomba (6) para hacer circular el medio de cultivo hacia la cámara (1). El medio puede ser cenizas de poda o salmueras procedentes de desaladoras.

Description

FOTOBIORREACTOR PARA EL CULTIVO EN CONTINUO DE
MICROALGAS Y SISTEMA MODULAR QUE COMPRENDE DICHOS
FOTOBIORREACTORES
D E S C R I P C I O N
OBJETO DE LA INVENCION
La presente invención se puede incluir en el campo de la acuicultura, particular en el campo del cultivo de microalgas.
El objeto de la invención se centra en un fotobiorreactor para el cultivo en continuo de microalgas, así como en un sistema modular que comprende dichos fotobiorreactores.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En los últimos años se han hecho avances en el diseño conceptual de fotobiorreactores para el cultivo de microalgas, en general se considera que para llevar a cabo la producción masiva de microalgas es imprescindible seleccionar adecuadamente el diseño de reactor que se va a utilizar. Para ello se deben tener en cuenta una serie de parámetros función del microorganismo que se va a emplear, como condiciones óptimas de crecimiento y resistencia a variaciones ambientales, así como parámetros económicos, tales como valor del producto obtenido, capital inmovilizado necesario, costos de operación estimados, etc. Las áreas de trabajo en este campo implican:
- Caracterización fluidodinámica y de transferencia de materia y energía. - Cuantificación de los fenómenos de estrés a que se ven sometidas las células
- Determinación de la disponibilidad de luz por las células individuales
- Determinación y control de las variables de operación (pH, temperatura, C02, 02 etc.)
- Productividad del sistema.
Estas áreas están interrelacionadas, así la caracterización fluidodinámica y transferencia de materia y energía influye y a la vez estará determinada por el estrés producido en las células o sus necesidades en cuanto a temperatura y también sobre las variables de operación a controlar como nivel y remoción de oxígeno, CO2 y control de pH, etc. Todo ello influye en la productividad del sistema. En general, en un mismo fotobiorreactor es posible establecer diferentes condiciones de mezclado para manipular el régimen de iluminación y así la tasa de fotosíntesis. Los sistemas basados en la aireación del cultivo con aire comprimido (airlift), se emplean comúnmente por su sencillez y porque pueden diseñarse para inducir un esfuerzo de corte pequeño que no cause daño mecánico a las células. [4]
La velocidad de agitación tiene que ser suficiente para mantener un régimen turbulento que evite el crecimiento en la pared del reactor o la sedimentación de las células por una parte y, por otra, que asegure una iluminación favorable de las células mediante adecuada frecuencia de los ciclos de luz/sombra para lograr una fotosíntesis intensa. [3] Para lograr cultivos de ultra alta densidad celular se han utilizado diversas geometrías de fotobiorreactores y fuentes de iluminación, tales como reactores planos verticales con lámparas fluorescentes de luz blanca, reactores iluminados cuasi-internamente por diodos, reactores iluminados internamente mediante fibra óptica, y reactores planos inclinados con iluminación solar mantenidos en exteriores. Como ejemplo, en el caso del alga Dunaliella salina, estas algas están muy bien adaptadas para propagarse en medios que van desde menos concentración de sal que el agua de mar (0,1 NaCI M) a soluciones saturadas. (>NaCI 5M). Hasta el momento se han desarrollado cuatro métodos para la producción a gran escala de Dunaliella. En el primero, denominado cultivo extensivo, no se utiliza agitación y el control del ambiente es mínimo. Para disminuir el ataque de depredadores (ciliados, amebas, artemias, etc.) se emplean concentraciones de sal muy altas. En estas condiciones el alga crece muy lentamente. La productividad de este tipo de cultivo es baja y se necesitan grandes extensiones para su explotación comercial, si bien los costes de operación son muy bajos. En el segundo método, denominado cultivo intensivo, se intentan controlar todos los factores del crecimiento celular. Los estanques son normalmente rectangulares, alineados formando canales de tamaño variable. En este tipo de cultivo se obtienen unos 200 mg. de B-caroteno/m2 dia como promedio a lo largo del año, lo que equivale a 2 Kg./Ha dia. Entre estos dos sistemas hay un tercero desarrollado en Australia y China, donde se ha incrementado por un factor de 10 la longitud, no hay agitación y sí un control parcial. El cuarto sistema es altamente intensivo y se desarrolla en biorreactores cerrados. Este sistema ha merecido especial atención desde la última década, aunque se encuentra aún en fase experimental. [2]
En otro ejemplo de interés, el cultivo de Spirulina sp, los sistemas de producción varían entre sistemas de estanques abiertos y más o menos tecnificados, donde dependiendo de los problemas asociados con el suministro de agua natural y el potencial de la microalga como fuente de biomasa y biomoléculas, se emplean estanques circulares, raceway (estanque alargado) o estanques en cascada. Los estanques circulares todavía se emplean en Japón, Taiwán e Indonesia.
Los estanques con forma raceway (corridos), se emplean en Israel, los Estados Unidos de América, China y otros países. Se emplea fertilizante y el cultivo se remueve mediante una rueda de paletas. La concentración celular puede mantenerse en torno 0.5 g/l y una productividad de alrededor de 25 g/m2 dia ha sido ampliamente informada. Por otra parte, con objeto de conseguir altas concentraciones celulares, y mayor control del cultivo se han propuesto varias formas de fotobioreactores. [1] Estos incluyen tubos rectos horizontales conectados por curvas en U, fotobioreactores tipo α con tubos cruzados dispuestos en ángulo con la horizontal tubos flexibles enrollados alrededor de un cilindro vertical.
Otro tipo son los biorreactores planos, usualmente levantados en ángulo con la horizontal y en algunos casos en vertical con el suelo. [5]
Se han ensayado diversos medios de cultivo, y variadas temperaturas, en todos los casos el medio es alcalino y generalmente se encuentra en mayor proporción el bicarbonato sódico.
El sistema se completa mediante el cosechado del producto que típicamente comprende operaciones de concentrado, filtrado, centrifugado, pasteurizado y secado cuidadoso, mediante spray-dryer, con objeto de evitar el deterioro de algunos nutrientes.
De lo anteriormente expuesto se deduce que la producción mediante sistemas cerrados y axénicos semejantes a los empleados en laboratorio requiere una inversión y coste de mantenimiento muy elevados, sólo asequible a las grandes empresas, mientras que, por otro lado, la producción mediante sistemas abiertos de bajo coste no garantiza el rendimiento ni la calidad del producto.
Por tanto, el problema técnico que se plantea trata de la necesidad de producción de microalgas con una relación producto/coste optimizada mediante el diseño de fotobiorreactores que permitan alcanzar alta productividad media sin forzar el cultivo, a unos costes moderados y con un grado de automatización y control elevado, de tal manera que se posibilite la optimización de una curva de crecimiento en unas condiciones, si bien no enteramente axénicas, al menos acotadas y fiables, además de escalabilidad.
ÍNDICE DE REFERENCIAS:
[1] Acien Fernandez, F.G., Fernandez Sevilla, J.M. , Sánchez Pérez, J. A., Molina Grima, E., Chisti, Y., Airlift— driven external-loop tubular photobioreactors for outdoor production of microalgae: assesment of design and performance. Chemical engineering Science 56 (2001 ) 2721 -2732.
[2] García González M., Manzano J.C., Moreno J., Guerrero M.G. Biotecnología del cultivo de Dunaliella salina en el litoral andaluz. Consejería de Agricultura y Pesca. Junta de Andalucía. Sevilla 2000.
[3] Molina E., Acien F.G., García F., Chisti Y. Photobioreactors : Light regime, mass transfer, and scaleup. J. Biotechnol. 70: 231 -248 (1999) [4] Richmond, A., Boussiba, S., Vonshak, A. & Kopel, R., A new tubular reactor for mass production of microalgae outdoors. Journal of Applied Phycology 5: 327-332, (1993).
[5] Richmond A.,Cheng-Wu Zhang. Optimization of a fíat píate glass reactor for mass production of Nannochloropsis sp. outdoors. Journal of Biotechnology (2001 ) DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención resuelve el problema técnico planteado por medio de un fotobiorreactor modular para el cultivo en continuo de microalgas cuyo funcionamiento está basado en la conjunción de una columna de burbujeo y de un sistema de riego localizado. Por una parte, la columna se burbujeo se asimila en la presente invención a una planta receptora de medio de cultivo (riego y abonado) de un sistema de riego localizado y, por otra parte, por medio de la invención se adapta un sistema de riego por goteo a un cultivo acuícola, obteniéndose en un sistema de riego por inundación controlada dentro de una cámara de cultivo, dado que la microalga objeto del cultivo vive sumergida. Un posterior drenaje se identifica con la cosecha o recolección.
La invención resuelve el problema técnico de obtener cultivos de microalgas en un fotobiorreactor con productividad moderadamente alta y alta escalabilidad y sin necesidad de elevadas inversiones, debido a su facilidad de implantación a su bajo coste y su versatilidad, así como a su capacidad para reutilizar materias primas alternativas, en ocasiones obtenidas de la propia explotación, como son las cenizas de poda o salmueras de desaladora. Adicionalmente, el empleo del fotobiorreactor de la invención posibilita una rentabilidad elevada que permite alcanzar una relación producto/coste optimizada debido a que dicho biorreactor no ejercita elevados esfuerzos cortantes sobre las células del cultivo, requiere bajo mantenimiento y posee alto grado de automatización, permitiendo además una densidad de cultivo (litros/m2) igual o mayor que el sistema de estanques con una superficie de iluminación tres veces mayor.
La descripción que sigue se aplica preferentemente a sistemas cerrados, puesto que permiten un mejor control de las condiciones de operación. Dentro de los sistemas cerrados, son aún más preferidos los de tipo de fotobiorreractor con forma de columna de burbujeo, de mezcla continua y de tipo modular, lo que permite el escalado por medio agrupación modular de fotobiorreactores. Como se ha comentado anteriormente, la invención trata de un sistema modular de fotobiorreactores cerrados para el cultivo de microalgas en un medio de cultivo continuo. Los biorreactores se conectan entre sí en serie o en paralelo según módulos que, a su vez, se pueden agrupar en sectores, etc. de forma que cada unidad superior de agrupación a partir de un simple fotobiorreactor está controlada por un programador.
Cada fotobiorreactor está constituido por uno o varios tubos o celdas transparentes, denominados cámaras de cultivo, dispuestos en posición vertical, que comprenden de manera preferente extremos (superior e inferior) abiertos adaptados para ser tapados por unos medios de cierre superior e inferior, respectivamente, dispuestos en dichos extremos y para permitir la instalación dentro de la cámara de cultivo de un circuito de aireación y de un circuito de medio de cultivo. Opcionalmente también se contempla la instalación análoga de un circuito de intercambio de calor. Preferentemente se emplea para la disposición vertical de los tubos un soporte liviano con estructura troncopiramidal de base triangular. De esta manera se admiten en un único plano los tres vértices de dicha base triangular, lo que redunda en la estabilidad del soporte. Adicionalmente, la disposición en según dicho soporte liviano de base triangular facilita la transportabilidad del biorreactor.
El circuito de medio de cultivo permite la entrada en la cámara de cultivo del medio del cultivo y la salida del cultivo. El medio de cultivo está constituido preferentemente de cenizas de poda, o salmueras procedentes de desaladoras, como ejemplos de medios de cultivo alternativos medioambientalmente beneficiosos.
El circuito de aireación permite suministrar CO2 en el interior de la cámara de cultivo y retirar a su vez O2 de dicha cámara de cultivo. Dicho circuito de aireación comprende un compresor y un filtro, a través de los cuales el aire exterior se impulsa hacia el fondo de la cámara de cultivo y posteriormente hacia el exterior en forma de burbujas, con un caudal regulable en intensidad y en tamaño de burbujas, por medio del compresor y de unos difusores. La regulación del circuito de aireación es independiente del control establecido por el programador. El circuito de intercambio de calor, opcional, puede estar compuesto por un intercambiador de calor ubicado en el interior de la cámara de cultivo y, en determinadas ubicaciones, o en forma no exclusiva puede estar alternativamente constituido por una cubierta de plástico o de material transparente, para los períodos fríos, o por un medio de humidificación en períodos cálidos.
El circuito de medio de cultivo comprende una fuente o primer depósito de agua, un segundo depósito donde se prepara el medio de cultivo, unos medios de esterilización del medio de cultivo, y una primera bomba adaptada para hacer circular el agua y/o el medio de cultivo hacia la cámara de cultivo desde el primer depósito y el segundo depósito respectivamente. El medio de cultivo pasa por medio de la primera bomba regulada por el programador hacia la cámara de cultivo, de donde sale bien a través de unos rebosaderos o bien alternativamente a través de una segunda bomba, desde donde llega a unos medios de filtrado, donde se separa una pequeña parte como producto cosechado y la otra parte pasa a unos medios de reciclado, donde nuevamente se divide, pasando una parte a la cámara de cultivo y otra pasa a un depósito de detritos.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: Figura 1.- Muestra un esquema de la estructura y del funcionamiento del fotobiorreactor de la invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
El sistema modular de la invención está constituido a partir de fotobiorreactores (22) individuales interconectados en serie o en paralelo y agrupados en módulos, que a su vez se pueden agrupar en sectores, etc. El funcionamiento de cada fotobiorreactor (22) está controlado por un programador (16), mientras que el funcionamiento de cada agrupación superior (módulo, sector, etc.) a partir de los simples fotobiorreactores (22) está gobernada por sendas unidades de control (no representadas). El fotobiorreactor (22) mostrado en la figura 1 comprende una cámara (1 ) de cultivo en forma de tubo de metacrilato tapado en ambos extremos por medios de cierre superior (12) e inferior (13). Las cámaras (1 ) de cultivo están dispuestas en posición vertical y los medios de cierre superior (12) están adaptados, por medio de perforaciones (no representadas), para alojar la entrada de un circuito de aireación (2) y de un circuito de medio de cultivo (3). El diámetro de las perforaciones y de las cámaras (1 ) se determina según la teoría hidráulica y los conocimientos del riego localizado.
El circuito de aireación (2) permite suministrar CO2 en el interior de la cámara (1 ) de cultivo y retirar a su vez O2 de dicha cámara (1 ) de cultivo. Dicho circuito de aireación (2) comprende un compresor (14) y un filtro (15), a través de los cuales el aire exterior se impulsa hacia el fondo de la cámara (1 ) de cultivo y posteriormente hacia el exterior en forma de burbujas, con un caudal regulable en intensidad y en tamaño de burbujas, por medio del compresor (14) y de unos difusores (no representados). El circuito de medio de cultivo (3) comprende un primer depósito (no representado) de agua, un segundo depósito (4) de medio de cultivo, unos medios de esterilización (7) del medio de cultivo, y una primera bomba (6) adaptada para hacer circular el medio de cultivo y/o el agua hacia la cámara (1 ) de cultivo desde el primer depósito (4) y el segundo depósito respectivamente. El medio de cultivo pasa por medio de la primera bomba (6), regulada por el programador (16), hacia la cámara (1 ) de cultivo, de donde sale bien a través de unos rebosaderos (8) o bien alternativamente a través de una segunda bomba (no mostrada), desde donde llega a unos medios de filtrado (9), donde se separa una pequeña parte como producto cosechado, a través de unos medios de cosechado (10) que comprenden unos medios de drenaje, y la otra parte pasa a unos medios de reciclado (18), adaptados para separar detritos del filtrado y conducir dicho filtrado sin detritos a través de una tercera bomba (21 ) hacia el interior de la cámara (1 ) de cultivo. Los detritos son conducidos a un depósito de detritos (19), donde se recupera una parte susceptible de ser trasladada hacia el segundo depósito (4) de medio de cultivo.
El circuito de medio de cultivo (3) permite la entrada en la cámara (1 ) de cultivo del medio del cultivo (abono y agua) y la salida del cultivo. El medio de cultivo está constituido por cenizas de poda, o salmueras procedentes de desaladoras, que constituyen medios de cultivo alternativos medioambientalmente beneficiosos.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1.- Fotobiorreactor (22) para el cultivo en continuo de microalgas, que comprende al menos una cámara (1 ) de cultivo, fabricada en material 5 transparente y adaptada para ser sostenida en posición sustancialmente vertical, conteniendo un cultivo de microalgas,
caracterizado porque comprende adicionalmente:
- un circuito de aireación (2) adaptado para proporcionar al cultivo contenido en la cámara (1 ) de cultivo un suministro de CO2 a través de un 0 compresor (14) y un filtro (15) y efectuar retirada de 02, y
- un circuito de medio de cultivo (3) adaptado para producir la entrada y salida de un medio de cultivo y de agua en la cámara (1 ) de cultivo, por medio de un sistema de gotero. 5
2.- Fotobiorreactor (22) para el cultivo en continuo de microalgas de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el circuito de medio de cultivo (3) comprende:
- un primer depósito de agua,
- un segundo depósito (4) de medio de cultivo,
o - unos medios de esterilización (7) del medio de cultivo, y
- una primera bomba (6) adaptada para hacer circular el agua y/o el medio de cultivo hacia la cámara (1 ) de cultivo desde el primer depósito y el segundo depósito (4) respectivamente. 5
3.- Fotobiorreactor (22) para el cultivo en continuo de microalgas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque incorpora adicionalmente un medio de intercambio de calor con el cultivo.
4.- Fotobiorreactor (22) para el cultivo en continuo de microalgas de acuerdo con 0 la reivindicación 3, caracterizado porque el medio de intercambio de calor se selecciona entre:
- un intercambiador de calor instalado en el interior de la cámara (1 ) de cultivo,
- una cubierta de material transparente, para períodos fríos, y
- un medio de humidificación, para períodos cálidos.
5. - Fotobiorreactor (22) para el cultivo en continuo de microalgas de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la cámara (1 ) de cultivo está abierta en al menos uno de sus extremos, incorporando unos medios de cierre superior (12) e inferior (13) dispuestos en dichos extremos, estando los medios de cierre adaptados para permitir el paso del circuito de aireación (2), del circuito de medio de cultivo (3) y del medio de intercambio de calor.
6. - Fotobiorreactor (22) para el cultivo en continuo de microalgas de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el medio de cultivo se selecciona entre al menos uno de los elementos de la siguiente lista:
- cenizas de poda,
- salmueras procedentes de desaladora.
7. - Fotobiorreactor (22) para el cultivo en continuo de microalgas de acuerdo con al reivindicación 1 , caracterizado porque incorpora adicionalmente una línea de recolección que comprende:
- un rebosadero (8) o una segunda bomba, adaptados para permitir la salida del cultivo de la cámara (1 ) de cultivo,
- unos medios de filtrado (9) del cultivo, adaptados para producir un cultivo filtrado, y
- unos medios de cosechado (10) del cultivo, que comprenden unos medios de drenaje del cultivo.
8. - Fotobiorreactor para el cultivo en continuo de microalgas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 7, caracterizado porque comprende adicionalmente unos medios de reciclado (18) adaptados para separar detritos del cultivo filtrado y conducir el cultivo filtrado sin detritos a través de una tercera bomba (21 ) hacia el interior de la cámara (1 ) de cultivo o hacia el rebosadero (8) o segunda bomba.
9. - Fotobiorreactor para el cultivo en continuo de microalgas de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende un soporte troncopiramidal de base triangular adaptado para soportar la cámara (1 ) de cultivo en posición vertical y para transportar el fotobiorreactor.
10. - Sistema modular que comprende fotobiorreactores (22) descritos en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando los fotobiorreactores (22) interconectados y agrupados en módulos, caracterizado porque comprende adicionalmente una unidad de control adaptada para controlar el funcionamiento de los módulos.
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