WO2014006232A1 - Sistema de fijación de co2 para el cultivo de microalgas - Google Patents

Sistema de fijación de co2 para el cultivo de microalgas Download PDF

Info

Publication number
WO2014006232A1
WO2014006232A1 PCT/ES2012/070488 ES2012070488W WO2014006232A1 WO 2014006232 A1 WO2014006232 A1 WO 2014006232A1 ES 2012070488 W ES2012070488 W ES 2012070488W WO 2014006232 A1 WO2014006232 A1 WO 2014006232A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cultivation
tube
culture medium
fixation system
microalgae
Prior art date
Application number
PCT/ES2012/070488
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andrés ARBONA CELAYA
Miguel DE LA PARRA ABAD
Iván RIPA NGKAION
Mikel SOJO ARMENTIA
Original Assignee
Acciona Energía, S. A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Acciona Energía, S. A. filed Critical Acciona Energía, S. A.
Priority to PCT/ES2012/070488 priority Critical patent/WO2014006232A1/es
Publication of WO2014006232A1 publication Critical patent/WO2014006232A1/es

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/02—Photobioreactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/18—Open ponds; Greenhouse type or underground installations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/18—External loop; Means for reintroduction of fermented biomass or liquid percolate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/20—Degassing; Venting; Bubble traps
    • C12M29/22—Oxygen discharge

Definitions

  • the present invention can be included within the technical field of microalgae culture. Specifically, it can be included within the field of photobioreactors intended for the cultivation of microalgae.
  • the object of the patent consists of a system of fixation of CO 2 for the cultivation of microalgae that comprises at least one protrusion tube of the photobioreactor tank through which the culture medium comes out and from where it enters the tank again, and means of contribution of CO 2 arranged in the tube to carry out the carbonation of said culture medium, with which they are able to produce large amounts of biomass and that can be used with any type of photobioreactor, also allowing desorber the oxygen formed product of Photosynthesis I thermostatize the culture medium.
  • Microalgae and their cultivation are proving to be very useful 5 because they have a large number of beneficial applications for humanity.
  • microalgae can reach much higher productivity than traditional crops, resulting in a greater 0 fixation of CO 2 and a greater amount of biomass produced.
  • the cultivation of microalgae has the characteristic that the longer the exposure time to light, the productivity will be greater.
  • microalgae crops have lower water needs, and do not compete with traditional crops, since they do not need fertile soil, being supported by photobioreactors.
  • Microalgae culture systems have systems to extract microalgae from the photobioreactor once they have been generated (this is what is called “harvested”). They also consist of systems for the inclusion of new culture medium (understanding by means of culture, a set of nutrients for microalgae dissolved in water), systems for the agitation and transfer of matter, and systems for the fixation of carbon dioxide. carbon in the culture medium.
  • Microalgae must perform photosynthesis and therefore, undergo light-dark cycles, that is, there can be no microalgae permanently in darkness
  • the available CO 2 must be distributed throughout the entire photobioreactor, so that the microalgae can fix this CO 2 , “The microalgae decanting at the bottom of the photobioreactors should be avoided, since they represent a loss of productivity, by losing concentration of cells capable of producing biomass. In addition, decanted cells can be a source of contamination.
  • thermostat culture medium
  • the fixation system of C0 2 for the cultivation of microalgae of the present invention allows to desorb the oxygen formed product of photosynthesis and thermostatize the culture medium.
  • the present invention relates to a C0 2 fixation system for the cultivation of microalgae, which can be used with any type of photobioreactor efficiently and which also allows desorbing the oxygen formed as a result of photosynthesis and thermostating the culture medium.
  • the system for fixing CO 2 microalgae cultivation comprises a bioreactor in which the culture of microalgae, which in turn comprises a tank containing the culture medium is performed.
  • the fixation system of C0 2 for the cultivation of microalgae comprises a tube with at least one section protruding from the photobioreactor tank through which the culture medium comes out and from where it re-enters the tank, and a supply means of C0 2 arranged in the tube to carry out the carbonation of said culture medium.
  • the system also includes heat exchange means that allow a certain temperature to be established in the culture medium as it passes through the tube and means for desorption of the generated oxygen disposed in the tube, since in high concentrations it can be detrimental to microalgae
  • the system also includes control devices such as temperature, pH and oxygen probes.
  • the system has a high efficiency in the dissolution of C0 2 due to the contact time of the bubbles with the medium as well as the height of the culture medium column, since the dissolution of gases depends largely on the pressure, temperature and contact time.
  • the system has a high efficiency in desorption of the oxygen generated due to the contact time of the air bubbles with the culture medium.
  • the system through the means of contribution of C0 2, generates a movement in the culture medium due to a pressure difference between the C0 2 and the culture medium.
  • the system is controlled by central control means that evaluate all system variables and sends the appropriate instructions to each of the actuators.
  • Figure 1 Shows a schematic view of a first embodiment of the CO2 fixation system for the cultivation of microalgae of the present invention.
  • Figure 2. Shows a schematic view of a second embodiment of the C0 2 fixation system for the microalgae culture of the present invention.
  • Figure 3.- Shows a schematic view of a third embodiment of the C0 2 fixation system for the cultivation of microalgae of the present invention.
  • the system comprises a photobioreactor in which microalgae culture is carried out which in turn comprises a container (1) container of the culture medium (4).
  • the CO2 fixation system for the cultivation of microalgae comprises a tube with at least one projecting section (12) of the photobioreactor tank through which the culture medium (4) is forced out of the tank (1) by an airlift system, pumping or the like and from where it re-enters the tank (1), and CO2 delivery means in the culture medium arranged in the tube to carry out the carbonation of said culture medium (4).
  • the system also includes heat exchange means that allow maintaining the desired temperature in the culture medium (4) as it passes through the tube and desorption means of the O2 (18) generated in said culture medium (4) that go through the tube.
  • the system also includes control devices, such as temperature, pH and oxygen probes.
  • the CO2 supply means (1) allow the injection to be carried out at a certain pressure sufficient for the CO2 to travel the length of the tube through which the culture medium (4) circulates, from the injection point to the entrance into the reservoir (1) of the photobioreactor and for a mixture to form between the culture medium (4) and the dissolved CO2.
  • These CO2 supply means (17), as described, can be accompanied by means of desorption of 0 2 (18), which inject a gas, for example air, at another point of the tube, such that the air drags or pushes the injected C0 2 due to pressure differences. In this way, a greater dissolution of CO2 in the culture medium (4) and a desorption of O2 is achieved.
  • the fastening system of CO 2 for the cultivation of microalgae comprising a tube having a protruding section (12) of the photobioreactor, where the culture medium (4) becomes to enter the tank (1) through an incoming section (19) of said tube connected to the outgoing section (12).
  • the tube is buried in the ground (13) on which the reservoir (1) of the photobioreactor is arranged.
  • the movement of the culture medium (4) through the projecting section (12) and the incoming section (19) of the tube is carried out by injecting air mixed with C0 2 through the contribution means of C0 2 (17 ) and the desorption means of 0 2 (18), promoting the fixation of C0 2 and the desorption of oxygen in different proportions or flow rates depending on the pH recorded by a pH meter (not shown).
  • the injection point of C0 2 is at the bottom of the incoming section (19) causing a movement of the culture medium (4) airlift type.
  • Another option is to include, in the system, a point of injection of high purity CO 2 in the outgoing section (12).
  • the flow of the culture medium (4) will always be less than the air flow of the airlift. In this way, the transfer time of the CO 2 bubbles to the culture medium (4) is increased.
  • the heat exchange means that maintain the desired temperature in the culture medium (4) are the ground itself (13) where the tube is buried, land (13) on which the tank (1) is arranged.
  • the length to which the outgoing section (12) enters and the section Incoming (19) on the ground (13) is in the range between 3 and 15 m.
  • the culture medium (4) is thermostatized by passing it through the outgoing section (12) and the section incoming (19) and returning it to the reservoir (1) of the photobioreactor.
  • the projecting section (12) and the incoming section (19) of the tube are arranged substantially vertically in the ground (13).
  • the culture medium (4) is driven inside the tube by means of a pump (7) disposed at the outlet of the reservoir (1) of the photobioreactor.
  • the injection point of pure CO 2 or mixed with air of the CO 2 input means (17) and the desorption means of 0 2 (18) is arranged before or after the pump (7) and in the vicinity of it (7), so that the bubbles of C0 2 are forced to complete the entire path formed by the projecting section (12) and the incoming section (19) of the tube before returning to a system open like the one in the tank (1) of the photobioreactor.
  • Both the system of the first preferred embodiment and the system of the second preferred embodiment may include an outer tube (14) buried within which the projecting section (12) and the incoming section (19) of the tube are housed and which is partially or completely filled with a fluid (15) that bathes the tube with the projecting section (12) and the incoming section (19) by its outer surface.
  • This fluid (15) can be water.
  • This system also includes tempering means (16) of said fluid (15), which keeps the fluid (15) at a certain temperature depending on the needs of the culture medium (4) thus constituting a new embodiment of the means.
  • Heat exchange means (16) of said fluid (15) which keeps the fluid (15) at a certain temperature depending on the needs of the culture medium (4) thus constituting a new embodiment of the means.
  • the outer tube (14) can be thermally insulated so as not to lose energy due to the difference in temperatures with the surrounding environment.
  • the projecting section (12) of the tube is arranged above the ground (13) and is opened at its upper end, whereby the culture medium (4) is pumped by means of a pump (7) arranged at the exit to pass through the projecting section (12), keep the level in it and fall back to the tank (1) of the photobioreactor when overflowing through the projecting section (12 ), being able to be the outgoing section (12) both inside and outside the tank (1).
  • the injection point of pure CO 2 or mixed with air of the CO 2 supply means (17) is arranged in the lower part of the projecting section (12) of the tube, together with the desorption means of 0 2 (18) .
  • the outgoing (12) and incoming (19) section of the tube are connected to the reservoir (1) of the photobioreactor by means of cutting keys that allow maintenance of said tube without the need to stop or empty the tube. photobioreactor.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas que comprende al menos un tubo saliente del depósito de fotobiorreactor por donde sale el medio de cultivo y desde donde vuelve a entrar en el depósito, y unos medios de aporte de CO2 dispuestos en el tubo para llevar a cabo la carbonatacion de dicho medio de cultivo, sistema con el que se consigue producir grandes cantidades de biomasa y que puede ser usado con cualquier tipo de fotobiorreactor, permitiendo además desorber el oxígeno formado producto de la fotosíntesis y termostatizar el medio de cultivo.

Description

SISTEMA DE FIJACIÓN DE CP? PARA EL CULTIVO DE MICROALGAS
D E S C R I P C I Ó N
5
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se puede incluir dentro del campo técnico del cultivo de microalgas. En concreto, se puede incluir dentro del campo de los o fotobiorreactores destinados al cultivo de microalgas.
El objeto de la patente consiste en un sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas que comprende al menos un tubo saliente del depósito de fotobiorreactor por donde sale el medio de cultivo y desde5 donde vuelve a entrar en el depósito, y unos medios de aporte de CO2 dispuestos en el tubo para llevar a cabo la carbonatación de dicho medio de cultivo, con el que se consiguen producir grandes cantidades de biomasa y que puede ser usado con cualquier tipo de fotobiorreactor, permitiendo además desorber el oxígeno formado producto de la fotosíntesis y o termostatizar el medio de cultivo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las microalgas y su cultivo están probando ser de gran utilidad 5 debido a que presentan gran número de aplicaciones beneficiosas para la humanidad.
El cultivo de microalgas puede alcanzar productividades muy superiores a los cultivos tradicionales, dando como resultado una mayor 0 fijación de CO2 y una mayor cantidad de biomasa producida. El cultivo de microalgas tiene la característica de que cuanto mayor sea el tiempo de exposición a la luz, la productividad será mayor.
Además, los cultivos de microalgas tienen menores necesidades de agua, y no compiten con los cultivos tradicionales, puesto que no necesitan terreno fértil, al estar soportados por fotobiorreactores.
Para obtener una rentabilidad óptima en proyectos de cultivo de microalgas para algunos fines, se necesitan grandes extensiones que den sentido a las inversiones necesarias, además de instalaciones industriales de grandes dimensiones.
Dentro del grupo de los fotobiorreactores para el cultivo de microalgas existen principalmente dos clases diferenciadas, fotobiorreactores cerrados, y fotobiorreactores abiertos. Los fotobiorreactores cerrados se caracterizan fundamentalmente por aislar el fluido, mientras que los fotobiorreactores abiertos se caracterizan fundamentalmente por tener una mayor interacción con el ambiente. Los sistemas de cultivo de microalgas cuentan con sistemas para extraer las microalgas del fotobiorreactor una vez generadas (es lo que se denomina el "cosechado"). También constan de sistemas para la inclusión de medio de cultivo nuevo (entendiendo por medio de cultivo, un conjunto de nutrientes para las microalgas disueltos en agua), de sistemas para la agitación y transferencia de materia, y de sistemas para la fijación de dióxido de carbono en el medio de cultivo.
En los fotobiorreactores para el cultivo de microalgas hay que tener en cuenta las siguientes consideraciones para lograr un cultivo a nivel industrial: • El oxígeno en altas concentraciones puede ser tóxico para las microalgas,
• Las microalgas deben realizar la fotosíntesis y por tanto, someterse a ciclos de luz-oscuridad, es decir, no puede haber microalgas permanentemente en oscuridad,
• Se deben homogeneizar los nutrientes suministrados, para que en todas las zonas de los fotobiorreactores las algas puedan crecer,
• Se debe distribuir el CO2 disponible, a lo largo de todo el fotobiorreactor, para que las microalgas puedan fijar este CO2, « Se debe evitar el decantado de microalgas en el fondo de los fotobiorreactores, ya que representan una pérdida de productividad, al perderse concentración de células capaces de producir biomasa. Además, las células decantadas pueden ser un foco de contaminación.
« Se deben mantener limpios los fotobiorreactores, para evitar que contaminaciones externas afecten al cultivo de las microalgas,
• Se debe mantener un rango de temperaturas para el medio de cultivo (termostatización), para optimizar el crecimiento, y evitar la muerte celular por frío o por excesivo calor.
El sistema de fijación de C02 para el cultivo de microalgas de la presente invención permite desorber el oxígeno formado producto de la fotosíntesis y termostatizar el medio de cultivo. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un sistema de fijación de C02 para el cultivo de microalgas, que puede ser usado con cualquier tipo de fotobiorreactor de manera eficiente y que permite además desorber el oxígeno formado producto de la fotosíntesis y termostatizar el medio de cultivo. El sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas comprende un fotobiorreactor en el que se realiza el cultivo de microalgas, que a su vez comprende un depósito contenedor del medio de cultivo. El sistema de fijación de C02 para el cultivo de microalgas comprende un tubo con al menos un tramo saliente del depósito del fotobiorreactor por donde sale el medio de cultivo y desde donde vuelve a entrar en el depósito, y unos medios de aporte de C02 dispuestos en el tubo para llevar a cabo la carbonatación de dicho medio de cultivo.
El sistema comprende además unos medios de intercambio de calor que permiten establecer una temperatura determinada en el medio de cultivo a su paso por el tubo y unos medios de desorción del oxígeno generado dispuestos en el tubo, ya que en altas concentraciones puede ser perjudicial para las microalgas.
El sistema comprende además dispositivos de control como, sondas de temperatura, pH y oxígeno. El sistema presenta una alta eficiencia en la disolución del C02 debido al tiempo de contacto que tienen las burbujas con el medio así como la altura de columna de medio de cultivo, ya que la disolución de gases depende en gran medida de la presión, temperatura y tiempo de contacto. El sistema presenta una alta eficiencia en la desorción del oxígeno generado debido al tiempo de contacto que tienen las burbujas de aire con el medio de cultivo.
El sistema, a través de los medios de aporte de C02 genera un movimiento en el medio de cultivo debido a una diferencia de presión entre el C02y el medio de cultivo. El sistema está controlado por unos medios de control central que evalúan todas las variables del sistema y envía las consignas oportunas a cada uno de los actuadores.
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 una vista esquemática de una primera realización del sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas de la presente invención.
Figura 2.- Muestra una vista esquemática de una segunda realización del sistema de fijación de C02 para el cultivo de microalgas de la presente invención.
Figura 3.- Muestra una vista esquemática de una tercera realización del sistema de fijación de C02 para el cultivo de microalgas de la presente invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras se describirán varios ejemplos de realización preferente del sistema de fijación de C02 para el cultivo de microalgas, que puede ser usado con cualquier tipo de fotobiorreactor. En estos ejemplos, el sistema comprende un fotobiorreactor en el que se realiza el cultivo de microalgas que a su vez comprende un depósito (1 ) contenedor del medio de cultivo (4).
El sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas comprende un tubo con al menos un tramo saliente (12) del depósito del fotobiorreactor por donde el medio de cultivo (4) es forzado a salir del depósito (1 ) mediante un sistema airlift, bombeo o similar y desde donde vuelve a entrar en el depósito (1 ), y unos medios de aporte de CO2 en el medio de cultivo dispuestos en el tubo para llevar a cabo la carbonatación de dicho medio de cultivo (4).
El sistema comprende además unos medios de intercambio de calor que permiten mantener la temperatura deseada en el medio de cultivo (4) a su paso por el tubo y unos medios de desorción del O2 (18) generado en dicho medio de cultivo (4) que pasa por el tubo.
El sistema comprende además dispositivos de control, como sondas de temperatura, pH y oxígeno.
Los medios de aporte de CO2 (1 ) permiten llevar a cabo la inyección a una determinada presión suficiente para que el CO2 recorra la longitud del tubo por donde circula el medio de cultivo (4), desde el punto de inyección hasta la entrada en el depósito (1 ) del fotobiorreactor y para que se forme una mezcla entre el medio de cultivo (4) y el CO2 disuelto. Estos medios de aporte de CO2 (17), como se ha descrito, pueden ir acompañados de unos medios de desorción de 02 (18), que inyectan un gas, por ejemplo aire, en otro punto del tubo, de tal manera que el aire arrastra o empuja al C02 inyectado por diferencias de presiones. De esta forma se consigue una mayor disolución del CO2 en el medio de cultivo (4) y una desorción del O2. Primer ejemplo de realización preferente
En un primer ejemplo de realización preferente mostrado en la Figura 1 , el sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas comprende un tubo con un tramo saliente (12) del depósito del fotobiorreactor, desde donde el medio de cultivo (4) vuelve a entrar en el depósito (1 ) a través de un tramo entrante (19) de dicho tubo conectado al tramo saliente (12). El tubo se encuentra enterrado en el terreno (13) sobre el que está dispuesto el depósito (1 ) del fotobiorreactor.
En este caso, el movimiento del medio de cultivo (4) a través del tramo saliente (12) y del tramo entrante (19) del tubo se realiza inyectando aire mezclado con C02 a través de los medios de aporte de C02 (17) y los medios de desorción del 02 (18), propiciando la fijación de C02 y la desorción del oxígeno en distintas proporciones o caudales en función del pH que registra un pH-metro (no mostrado). El punto de inyección del C02 se encuentra en la parte inferior del tramo entrante (19) provocando un movimiento del medio de cultivo (4) tipo airlift.
Otra opción es, incluir, en el sistema, un punto de inyección de CO2 de alta pureza en el tramo saliente (12). El caudal del medio de cultivo (4) siempre será menor que el caudal de aire del airlift. De esta forma se aumenta el tiempo de transferencia de las burbujas de CO2 al medio de cultivo (4).
Los medios de intercambio de calor que mantienen la temperatura deseada en el medio de cultivo (4) son el propio terreno (13) donde está enterrado el tubo, terreno (13) sobre el que se encuentra dispuesto el depósito (1 ). La longitud hasta la que entra el tramo saliente (12) y el tramo entrante (19) en el terreno (13) está en el intervalo entre 3 y 15 m.
Al estar el tubo enterrado, y como la temperatura del terreno (13) se mantiene en un rango de temperaturas más constante que el ambiente, se termostatiza el medio de cultivo (4) haciéndolo pasar por el tramo saliente (12) y por el tramo entrante (19) y haciéndolo retornar al depósito (1 ) del fotobiorreactor.
El tramo saliente (12) y el tramo entrante (19) del tubo se encuentran dispuestos de manera sustancialmente vertical en el terreno (13).
Segundo ejemplo de realización preferente
En un segundo ejemplo de realización preferente, el medio de cultivo (4) es impulsado por el interior del tubo mediante una bomba (7) dispuesta a la salida del depósito (1 ) del fotobiorreactor. En este caso, el punto de inyección de CO2 puro o mezclado con aire de los medios de aporte de CO2 (17) y de los medios de desorción de 02 (18) se dispone antes o después de la bomba (7) y en las proximidades de la misma (7), de manera que las burbujas de C02 se ven obligadas a completar todo el recorrido formado por el tramo saliente (12) y el tramo entrante (19) del tubo antes de volver a un sistema abierto como el del depósito (1 ) del fotobiorreactor.
El resto de elementos del sistema son iguales a los descritos en el primer ejemplo de realización preferente.
Tanto el sistema del primer ejemplo de realización preferente como el sistema del segundo ejemplo de realización preferente pueden incluir un tubo exterior (14) enterrado dentro del cual van alojados el tramo saliente (12) y el tramo entrante (19) del tubo y que está parcial o totalmente lleno de un fluido (15) que baña el tubo con el tramo saliente (12) y el tramo entrante (19) por su superficie exterior. Este fluido (15) puede ser agua.
Este sistema comprende además unos medios de atemperado (16) de dicho fluido (15), que mantiene el fluido (15) a cierta temperatura en función de las necesidades del medio de cultivo (4) constituyendo de esta manera una nueva realización de los medios de intercambio de calor.
El tubo exterior (14) puede estar aislado térmicamente para no perder energía por la diferencia de temperaturas con el entorno del terreno.
Tercer ejemplo de realización preferente
En un tercer ejemplo de realización preferente mostrado en la Figura 3, el tramo saliente (12) del tubo se encuentra dispuesto por encima del terreno (13) y es abierto en su extremo superior, con lo que el medio de cultivo (4) es bombeado por medio de una bomba (7) dispuesta a la salida para que pase a través del tramo saliente (12), mantenga el nivel en el mismo y caiga de nuevo al depósito (1 ) del fotobiorreactor al rebosar por el tramo saliente (12), pudiendo estar el tramo saliente (12) tanto dentro como fuera del depósito (1 ).
El punto de inyección de CO2 puro o mezclado con aire de los medios de aporte de CO2 (17) se dispone en la parte inferior del tramo saliente (12) del tubo, junto con los medios de desorción de 02 (18).
En todos los ejemplos descritos anteriormente, el tramo saliente (12) y entrante (19) del tubo se unen al depósito (1 ) del fotobiorreactor mediante llaves de corte que permiten llevar a cabo el mantenimiento de dicho tubo sin necesidad de parar o vaciar el fotobiorreactor.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1 . - Sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas que comprende un fotobiorreactor en el que se realiza el cultivo de microalgas, que a su vez
5 comprende un depósito (1 ) contenedor del medio de cultivo (4) caracterizado porque el sistema comprende además un tubo con al menos un tramo saliente (12) del depósito (1 ) del fotobiorreactor por donde sale el medio de cultivo (4) y desde donde vuelve a entrar en el depósito (1 ), y unos medios de aporte de C02 (17) en el medio de cultivo (4) dispuestos en dicho o tubo para llevar a cabo la carbonatación de dicho medio de cultivo (4).
2. - Sistema de fijación de C02 para el cultivo de microalgas según reivindicación 1 caracterizado porque comprende además unos medios de desorción del 02 (18) generado en el medio de cultivo (4) dispuestos en el5 tubo.
3. - Sistema de fijación de C02 para el cultivo de microalgas según reivindicación 1 caracterizado porque comprende además unos medios de intercambio de calor (13, 15, 16) que establecen una temperatura o determinada en el medio de cultivo (4) a su paso por el tubo.
4. - Sistema de fijación de C02 para el cultivo de microalgas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el tubo comprende además un tramo entrante (19) al depósito (1 ) conectado al 5 tramo saliente (12).
5. - Sistema de fijación de C02 para el cultivo de microalgas según reivindicaciones 3 y 4 caracterizado porque el tubo se encuentra enterrado en un terreno (13) sobre el que está dispuesto el depósito (1 ) del 0 fotobiorreactor actuando el terreno (13) como medios de intercambio de calor.
6. - Sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas según reivindicación 4 ó 5 caracterizado porque el punto de inyección de CO2 de los medios de aporte de CO2 ( ) se encuentra en la parte inferior del tramo entrante (19) provocando un movimiento del medio de cultivo (4) tipo airlift.
7. - Sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque el punto de inyección de C02 de los medios de aporte de C02 (17) se encuentra en el tramo saliente (12).
8. - Sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas según reivindicación 1 caracterizado porque comprende una bomba (7) dispuesta a la salida del depósito (1 ) que impulsa el medio de cultivo (4) por el interior del tubo.
9. - Sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas según reivindicación 8 caracterizado porque el punto de inyección de C02 se dispone antes o después de la bomba (7) y en las proximidades de la misma (7).
10. - Sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas según reivindicación 3 y 4 caracterizado porque comprende un tubo exterior (14) enterrado dentro del cual van alojados el tramo saliente (12) y el tramo entrante (19) del tubo y que está parcial o totalmente lleno de un fluido (15) que baña el tubo con el tramo saliente (12) y el tramo entrante (19) por su superficie exterior.
1 1 . - Sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas según reivindicación 10 caracterizado porque comprende además unos medios de atemperado (16) del fluido (15) actuando como medios de intercambio de calor.
12. - Sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas según reivindicación 1 caracterizado porque el tramo saliente (12) del tubo se encuentra dispuesto por encima del terreno (13) y tiene un rebosadero en su extremo superior.
13. - Sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas según reivindicación 12 caracterizado porque el medio de cultivo (4) es bombeado por medio de una bomba (7) dispuesta a la salida del depósito (1 ) para que pase a través del tramo saliente (12), mantenga el nivel en el mismo y caiga de nuevo al depósito (1 ) del fotobiorreactor al rebosar por el tramo saliente (12).
14.- Sistema de fijación de CO2 para el cultivo de microalgas según reivindicaciones 7 y 13 caracterizado porque el punto de inyección de CO2 de los medios de aporte de CO2 (17) se encuentra dispuesto en la parte inferior del tramo saliente (12) del tubo.
PCT/ES2012/070488 2012-07-03 2012-07-03 Sistema de fijación de co2 para el cultivo de microalgas WO2014006232A1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/ES2012/070488 WO2014006232A1 (es) 2012-07-03 2012-07-03 Sistema de fijación de co2 para el cultivo de microalgas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/ES2012/070488 WO2014006232A1 (es) 2012-07-03 2012-07-03 Sistema de fijación de co2 para el cultivo de microalgas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014006232A1 true WO2014006232A1 (es) 2014-01-09

Family

ID=46880740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2012/070488 WO2014006232A1 (es) 2012-07-03 2012-07-03 Sistema de fijación de co2 para el cultivo de microalgas

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2014006232A1 (es)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022264118A1 (en) * 2021-06-15 2022-12-22 Varakin Konstantin Systems and methods for using algae pools for carbon dioxide capturing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003094598A1 (en) * 2002-05-13 2003-11-20 Greenfuel Technologies Corporation Photobioreactor and process for biomass production and mitigation of pollutants in flue gases
US20090305389A1 (en) * 2008-06-09 2009-12-10 Willson Bryan Dennis Permeable membranes in film photobioreactors
WO2009149519A1 (en) * 2008-06-12 2009-12-17 Winwick Business Solutions Pty Ltd System for cultivation and processing of microorganisms and products therefrom
WO2010103154A2 (es) * 2009-03-09 2010-09-16 Repsol Ypf, S. A. Método de cultivo de microorganismos y fotobiorreactor empleado en dicho método
FR2953855A1 (fr) * 2009-12-14 2011-06-17 Rhodia Operations Photobioreacteur algal enterre.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003094598A1 (en) * 2002-05-13 2003-11-20 Greenfuel Technologies Corporation Photobioreactor and process for biomass production and mitigation of pollutants in flue gases
US20090305389A1 (en) * 2008-06-09 2009-12-10 Willson Bryan Dennis Permeable membranes in film photobioreactors
WO2009149519A1 (en) * 2008-06-12 2009-12-17 Winwick Business Solutions Pty Ltd System for cultivation and processing of microorganisms and products therefrom
WO2010103154A2 (es) * 2009-03-09 2010-09-16 Repsol Ypf, S. A. Método de cultivo de microorganismos y fotobiorreactor empleado en dicho método
FR2953855A1 (fr) * 2009-12-14 2011-06-17 Rhodia Operations Photobioreacteur algal enterre.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022264118A1 (en) * 2021-06-15 2022-12-22 Varakin Konstantin Systems and methods for using algae pools for carbon dioxide capturing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101731939B1 (ko) 미생물 배양용 광합성 반응기 및 미생물의 배양 방법
ES2802003T3 (es) Método y biorreactor para el cultivo de microorganismos
JP3266619B2 (ja) バイオマス生産装置
ES2713999T3 (es) Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas
JP4405980B2 (ja) 植物性藻類・微生物光合成反応器
KR20090029264A (ko) 이산화탄소 격리를 위한 방법 및 장치
CN108138101A (zh) 发光二极管光生物反应器和使用方法
WO2011138477A1 (es) Fotobiorreactor laminar para la producción de microalgas
JP3240452U (ja) 藻類を成長させるためのシステム
US9523069B2 (en) Photobioreactor for microalgae cultivation having arc-type partition structure for forming vortices
KR101902360B1 (ko) 간접식 근권온도 제어용 쿨링수조와 양액을 희석한 담수재배용기를 포함한 새싹 인삼 재배용 담수식 수경재배 시스템
JP5657938B2 (ja) 光合成微細藻類の循環式培養方法
KR20100113179A (ko) 관형 스피루리나 배양장치
CN111465682A (zh) 培养罐
WO2014006232A1 (es) Sistema de fijación de co2 para el cultivo de microalgas
CN107709537B (zh) 微藻的生产方法和设备
ES2378191T3 (es) Biorreactor y procedimiento para hacer funcionar un biorreactor
JP5324532B2 (ja) 循環型の光生物反応器
ES2607127B2 (es) Sistema y procedimiento de riego para cultivos hidropónicos
ES2395947B1 (es) Fotobiorreactor para cultivar microorganismos fotoautótrofos
JP2540403Y2 (ja) 光合成生物の培養装置
WO2014044883A1 (es) Fotobiorreactor combinado tipo air-lift para la producción de biomasa
JP4389500B2 (ja) バイオリアクタ
KR102273724B1 (ko) 배양환경의 선택적 제어가 가능한 미세조류 연속 배양 장치
ES2673369B2 (es) Método de cultivo y sistema de cultivo de biomasa de consorcios ad-hoc de microalgas y cianobacterias en biofilm con fines industriales.

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12761638

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12761638

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1