WO2014006233A1 - Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas - Google Patents

Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas Download PDF

Info

Publication number
WO2014006233A1
WO2014006233A1 PCT/ES2012/070489 ES2012070489W WO2014006233A1 WO 2014006233 A1 WO2014006233 A1 WO 2014006233A1 ES 2012070489 W ES2012070489 W ES 2012070489W WO 2014006233 A1 WO2014006233 A1 WO 2014006233A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
container
external conditions
microalgae
conditions according
culture medium
Prior art date
Application number
PCT/ES2012/070489
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/ES2012/070489 priority Critical patent/WO2014006233A1/es
Priority to US14/411,903 priority patent/US10072238B2/en
Priority to EP12791215.2A priority patent/EP2871228B1/en
Priority to AU2012384517A priority patent/AU2012384517B2/en
Priority to ES12791215T priority patent/ES2713999T3/es
Publication of WO2014006233A1 publication Critical patent/WO2014006233A1/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
    • C12M23/04—Flat or tray type, drawers
    • 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
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
    • 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
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
    • C12M27/06—Stirrer or mobile mixing elements with horizontal or inclined stirrer shaft or axis
    • 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
    • C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
    • 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
    • C12M39/00—Means for cleaning the apparatus or avoiding unwanted deposits of microorganisms

Definitions

  • the present invention is included within the technical field of microalgae production. Specifically, it is framed in the area of cultivation systems intended for the mass production of microalgae under external conditions.
  • the object of the patent consists of an optimized microalgae culture system comprising a shallow culture vessel, a turning system for the generation of light-dark and resuspension cycles that maximizes the photosynthetic efficiency of the microalgae and homogenizes the nutrients supplied so that in all areas of the photobioreactor the microalgae can grow properly, a system of gas exchange and temperature control that allows to control and maintain the culture parameters in the optimal growth conditions of the microalgae, a filtering system and self-cleaning, a control and energy saving system that allows to maintain the desired conditions with the lowest energy expenditure, and a cover system that filters ultraviolet radiation and allows to control contamination, temperature and evaporation. All this with low investment, minimum energy consumption and high crop efficiency.
  • Microalgae are proving to be very useful because they have a large number of beneficial applications in areas as different as the Wastewater treatment, biofuel production, human and animal feed, or obtaining high value chemicals. Cultures of microalgae can reach much higher productivities traditional crops, resulting in a greater setting C0 2 and a larger amount of biomass produced. In addition, microalgae crops have lower water needs and do not compete with traditional crops, since they do not need fertile land or drinking water. To obtain optimum profitability in large-scale microalgae production projects, large extensions are needed that make sense of the necessary investments, in addition to industrial facilities of sufficient size. Within the microalgae production systems there are mainly two distinct classes, closed systems and open systems. Closed systems are characterized by isolating the fluid from the outside environment and being less exposed to disturbances, while open systems are characterized by having a greater interaction or exposure with the environment and relying more heavily on its conditions.
  • the microalgae production systems have devices to extract the microalgae once generated; It is what is called the “harvested”. They also have devices for the inclusion of new culture medium, understanding by means of culture the set of nutrients dissolved in water that the microalgae need, as well as for the agitation and reduction of concentration gradients, for the elimination of oxygen and for the absorption of carbon dioxide in the culture medium.
  • Oxygen in high concentrations can be toxic to microalgae, and especially when there is high solar radiation,
  • Microalgae perform photosynthesis and therefore must have sufficient light, although in excess this may be harmful. There should be no microalgae permanently in the dark, and an optimum frequency of exposure to light allows productivity to be optimized,
  • CO 2 must be distributed throughout the entire culture system, so that microalgae can fix this CO 2 ,
  • Microalgae cultures should be maintained within an appropriate temperature range to optimize productivity and avoid cell death due to cold or excessive heat.
  • microalgae culture systems that the applicant knows are either tubular systems that can be closed or large bags preferably of plastic material that have a high energy consumption to obtain an acceptable yield in the production of microalgae.
  • the present invention relates to a microalgae culture system in external conditions, of high productivity and low investment optimized for The production of microalgae that allows the generation of light-dark cycles in the system, its cleaning and maintenance in optimal production conditions with minimum energy consumption, that is, with high efficiency.
  • the cultivation system comprises:
  • low depth a container container of the low depth culture medium, low depth being understood as a deposit in which the ratio between the height "h" of the culture medium in m and the
  • This feature allows working with high cell concentrations since less pollution is achieved and the cost of downstream is reduced, in addition to the low investment cost as it does not require support structures, there is also ease of scaling.
  • rotating means are preferably formed by a set of rotating blades. These blades can have the following functions:
  • the culture system further comprises a fastening system desorption of CO 2 and O 2 for simultaneously performing both the mass transfer as heat.
  • the fastening system of CO 2 and desorption of O 2 preferably has the form of trench in the bottom of which are located diffusers which provide C0 2 or mixtures of C0 2 with other flue gas to carry inorganic carbon and / or air desorb excess O 2 that can accumulate. These diffusers are of high efficiency to achieve a high coefficient of matter transfer minimizing energy consumption.
  • This same pit is a heat exchanger that allows to control the temperature of the culture medium or the thermostatization thereof.
  • This pit can be integrated inside the container containing culture medium (1) or outside, preferably buried. In the latter case a pump is used to force the passage of the entire culture medium through the system for fixing CO 2, O 2 and desorption thermostatting
  • the culture system also comprises a surface filtration system that allows the removal of possible contamination and foreign elements of a density less than the culture medium and larger than the microalgae. No additional labor or maintenance is required, increased cleanliness and productivity since shading is avoided, that is, lack of irradiance, and crop hygiene is improved.
  • the culture system also includes an energy saving and control system that collects rainfall, radiation, pH, temperature and dissolved oxygen data and acts on CO 2 injection, air supply, the rotation system and the system cover . This control and energy saving system allows to maintain the optimal working conditions with the lowest energy consumption and with hardly any labor or supervision.
  • the culture system further comprises a transparent cover system.
  • the objective of the roof is to better control the temperature, avoid contamination, filter ultraviolet and infrared radiation, and reduce water consumption by controlling its evaporation.
  • the culture system further comprises a water replacement device that can operate alternatively or in conjunction with the cover system to introduce water into the container container of the culture medium and thus maintain the volume of water at the required levels.
  • the cultivation system also includes a harvesting system for the extraction of microalgae once its process of growth, and a system of contribution of the culture medium.
  • Figure 1 shows the microalgae culture system under external conditions of the present invention with a first embodiment of the CO2 fixation system and O2 desorption.
  • Figure 2 shows the microalgae culture system under external conditions of the present invention with a second embodiment of the CO2 fixation system and O2 desorption.
  • Figure 3 shows the microalgae culture system under external conditions of the present invention with a third embodiment of the C0 2 fixation system and 0 2 desorption.
  • Figure 4 shows the microalgae culture system under external conditions of the present invention with a fourth embodiment of the C0 2 fixation system and 0 2 desorption.
  • Figure 5 shows a view of the profile of the blades generating dark light cycles in the culture medium.
  • Element 1 represents the container container of the culture medium.
  • Element 2 represents the rotating blades that allow the generation of light-dark cycles.
  • Element 3 represents the rotating blades that sweep and resuspend the crop.
  • Element 4 represents the rotating blades with baffles capable of modifying the flow of fluid inside the container containing culture medium.
  • Element 5 represents a schematic view of the carbon dioxide fixation and oxygen desorption system disposed within the area delimited by the culture medium container (1).
  • Element 6 represents a schematic view of the surface filtration system.
  • Element 7 represents a schematic view of the energy saving and control system that optimizes energy consumption.
  • Element 8 represents a schematic view of the roof system.
  • a container (1) circular base container of the low depth flat culture medium, low depth being understood as a container in which the relationship between the height h of the culture medium and the area A of the base of the container meets that 4; , a turning system comprising at least rotating means for moving the culture medium vertically generating a turbulent regime, where these rotating means are preferably formed by a set of rotating blades (2) around a vertical central axis of the container for the light-dark cycle generation.
  • the turning system also comprises a set of shovels (3) sweepers that cleans the surfaces of the container and a set of blades (4) deflectors or with deflector means whose mission is to adapt the movement of the fluid, reducing mixing times.
  • the culture system also comprises one or several carbon dioxide fixation and oxygen desorption systems (5), which also includes thermostatting means, as well as a surface filtration system (6), an energy saving and control system which allows to optimize energy consumption (7) and a roof system (8).
  • the carbon dioxide fixing system, oxygen desorption (5) further comprising thermostatting means is located inside the area delimited by the container (1) container of the culture medium extends from the center of the same to its periphery along the entire radius and has a pit shape.
  • the carbon dioxide and oxygen desorption fixation system (5) comprises a gas injection system arranged in the lower part of the pit comprising diffusers that inject air, CO2 or mixtures of CO2 with other combustion gases to provide carbon inorganic and / or air to desorb excess O2 that can accumulate.
  • the gas injection system also comprises a gas flow regulating valve that allows regulating the desorption of oxygen from the culture medium, since oxygen in high concentrations is toxic to microalgae.
  • an exchanger is housed that allows the control of the temperature of the culture medium.
  • the profile of the rotating blades (2) for the generation of light-dark cycles It has a blade shape, where the leading edge of the profile of the rotating blades (2) is arranged closer to the bottom of the container (1) circular base container than the trailing edge of said rotating blades (2) for the generation of light-dark cycles, and where the leading edge is not on the same vertical line as the trailing edge.
  • This configuration allows to increase the turbulence in the culture medium downstream of the blades, favoring the displacement of the culture medium in the vertical direction. Therefore, the cultivation system performs several functions simultaneously:
  • the carbon dioxide fixation system, oxygen desorption (5) further comprising thermostatting means is located inside the area delimited by the container (1) medium container cultivation, is located in the center of the tank and has a pit.
  • the carbon dioxide and oxygen desorption fixation system (5) comprises a gas injection system disposed in the lower part of the pit comprising diffusers that inject air, C0 2 or mixtures of C0 2 with other flue gases for provide inorganic carbon and / or air to desorb the excess of 0 2 that can accumulate.
  • the other elements of the culture system are those described in the first preferred embodiment and perform the same functions simultaneously.
  • the carbon dioxide fixation system, oxygen desorption (5) further comprising thermostatting means is located outside the area delimited by the container (1) container of the culture medium and is arranged in a pit form below the base of the container (1).
  • the carbon dioxide and oxygen desorption fixation system (5) comprises a gas injection system disposed in the lower part of the pit comprising diffusers that inject air, C0 2 or mixtures of C0 2 with other flue gases for provide inorganic carbon and / or air to desorb the excess of 0 2 that can accumulate.
  • the other elements of the culture system are those described in the first preferred embodiment and perform the same functions simultaneously.
  • the carbon dioxide fixation system, oxygen desorption (5) further comprising thermostatting means is located outside the area delimited by the container (1) container of the culture medium and is arranged at the level of the base of the container (1) container.
  • the carbon dioxide fixation and oxygen desorption system (5) comprises a gas injection system arranged in the lower part of the carbon dioxide fixation system, oxygen desorption (5) which It comprises diffusers that inject air, CO2 or mixtures of CO2 with other combustion gases to provide inorganic carbon and / or air to desorb excess O2 that can accumulate.
  • the system has a pump that allows the culture of the container container (1) to exit to the CO2 fixation system and desorption of O2 (5) and its return to it.
  • the other elements of the culture system are those described in the first preferred embodiment and perform the same functions simultaneously.
  • a cover system that allows the cultivation system to be converted into a closed system where the rotating vertical axis protrudes in height from the upper edge of the container (1) crop container, so that a cover is fixed to a rotating vertical axis and covers the entire upper perimeter of the container container of the crop, transforming it into a greenhouse, the cover being preferably plastic.
  • the cover can also be made of a transparent plastic that filters ultraviolet and / or infrared radiation.
  • this cover system allows the cultivation system to be converted into a closed system with the following added advantages: ⁇ External contamination is avoided
  • An energy saving and control system that optimizes energy consumption based on the concentration of O2 and the pH of the culture medium, comprising one or more of the following elements:
  • the energy saving and control system comprises a control device that receives a signal of the concentration of dissolved oxygen in the culture. If this value is higher than a set value, it acts on the desorption system causing an increase in the transfer of matter and the consequent decrease in the level of dissolved oxygen.
  • the energy saving and control system can carry out the reception of two or more crop pH signals.
  • One of these two measured signals is located far from the carbon dioxide injection point and is used to regulate the CO2 dosage.
  • the other measured signal located substantially away from the first measured signal indicates the homogeneity of the system. If the difference in the reading value between the two measurements is greater than a previously set value, the system acts on the rotational speed variator and on the desorption and cleaning system to improve the mixing inside the culture system and by So its homogeneity.
  • a typical situation in which there may be substantial differences in the pH of different areas of the container (1) occurs when new culture medium is added to the container (1), since it is added at a specific point.
  • a water replacement system that can operate alternatively or in conjunction with the cover system to introduce water into the container (1) crop container and thus maintain the volume of water at optimal levels, because in open systems it occurs water evaporation continuously.
  • This water replacement system comprises the following elements:
  • the level meter detects a liquid level of the container (1) crop container below a certain value, the water impeller is actuated to pass water to the container (1) until the necessary level is completed .
  • the level meter comprises a buoy or float which, by decreasing the liquid level of the container (1), acts as a mechanical switch, and acts on an electrovalve that allows the passage of water for filling the container (1) with water . 4.
  • the harvesting system comprises a pump that allows the microalgae to be extracted, or it can be a harvest with gravity extraction, taking advantage of the gravity so that the harvesting falls into a tank, for which, and independently of the case it comprises a channel integrated in the bottom of the container (1) of the crop with sufficient slope.
  • the gutter fulfills a double function, of dirt accumulation, and of allowing easy harvesting, either by gravity by placing a tank at a lower level of the gutter, or by forced circulation through the pump.
  • the gutter To help carry dirt to the gutter, it is coupled to the light-dark cycle generation elements, one or more cleaning brushes that lightly rub against the bottom of the container (1) to drag the accumulated in the bottom of the container (1) towards the gutter. So the dirt will accumulate in the gutter, since during the passage of the brush through the gutter, it will drop the dirt by gravity to the bottom of it. In this way, the gutter is able to accumulate solid sediments and allows the removal of a large part of sediments that are not microalgae.
  • the gutter is disposed from the center of the container (1) to the perimeter of the container (1) where there is a hole that can perform the functions of harvesting point.
  • the cleaning brushes coupled to the means that rotate in a plane parallel to the base of the container (1) rub the base of the container (1), the wall of the container (1), or both.
  • these brushes, in the part that rub against the wall have a shape that moves the dirt towards the top of the perimeter of the container (1), even expelling the dirt out of the container (1).
  • the part of the brushes that rubs against the wall directs through its shape, the dirt towards the bottom of the perimeter of the container (1), thus joining the dirt of the wall with that of the base, for later cleaning, either by falling dirt in the gutter, or by periodic maintenance.
  • the brushes are in the sweeping blades described above.
  • a culture medium injector device which feeds the container (1) of the culture system.
  • All the systems included in the cultivation system are controlled by a central control system that evaluates all the system variables and sends the appropriate instructions to each of the actuators.

Landscapes

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

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas que comprende un recipiente de cultivo de baja profundidad, un sistema de giro para la generación de ciclos de luz-oscuridad y resuspensión que maximiza la eficiencia fotosintética de las microalgas y homogeniza los nutrientes suministrados para que en todas las zonas del fotobiorreactor las microalgas puedan crecer adecuadamente, un sistema de intercambio de gases y control de la temperatura que permite controlar y mantener los parámetros de cultivo en las condiciones óptimas de crecimiento de las microalgas, un sistema de filtrado y autolimpieza, un sistema de control y ahorro de energía que permite mantener las condiciones deseadas con el menor gasto energético, y un sistema de cubierta que filtra la radiación ultravioleta y/o infrarroja y permite controlar contaminaciones, temperatura y evaporación.

Description

SISTEMA DE CULTIVO DE MICROALGAS EN CONDICIONES
EXTERNAS
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se incluye dentro del campo técnico de la producción de microalgas. En concreto, se enmarca en el área de los sistemas de cultivo destinados a la producción masiva de microalgas en condiciones externas.
El objeto de la patente consiste en un sistema optimizado de cultivo de microalgas que comprende un recipiente de cultivo de baja profundidad, un sistema de giro para la generación de ciclos de luz-oscuridad y resuspensión que maximiza la eficiencia fotosintética de las microalgas y homogeniza los nutrientes suministrados para que en todas las zonas del fotobiorreactor las microalgas puedan crecer adecuadamente, un sistema de intercambio de gases y control de la temperatura que permite controlar y mantener los parámetros de cultivo en las condiciones óptimas de crecimiento de las microalgas, un sistema de filtrado y autolimpieza, un sistema de control y ahorro de energía que permite mantener las condiciones deseadas con el menor gasto energético, y un sistema de cubierta que filtra la radiación ultravioleta y permite controlar contaminaciones, temperatura y evaporación. Todo ello con baja inversión, mínimo consumo de energía y alta eficiencia del cultivo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las microalgas están probando ser de gran utilidad debido a que presentan gran número de aplicaciones beneficiosas en áreas tan diferentes como el tratamiento de aguas residuales, la producción de biocombustibles, la alimentación humana y animal, o la obtención de productos químicos de alto valor. Los cultivos de microalgas pueden alcanzar productividades muy superiores a los cultivos tradicionales, dando como resultado una mayor fijación de C02 y una mayor cantidad de biomasa producida. Además, los cultivos de microalgas tienen menores necesidades de agua y no compiten con los cultivos tradicionales, puesto que no necesitan terreno fértil ni agua potable. Para obtener una rentabilidad óptima en proyectos de producción de microalgas a gran escala se necesitan grandes extensiones que den sentido a las inversiones necesarias, además de instalaciones industriales de suficiente envergadura. Dentro de los sistemas de producción de microalgas existen principalmente dos clases diferenciadas, sistemas cerrados y sistemas abiertos. Los sistemas cerrados se caracterizan por aislar el fluido del ambiente exterior y estar menos expuestos a perturbaciones, mientras que los sistemas abiertos se caracterizan por tener una mayor interacción o exposición con el ambiente y depender en mayor medida de las condiciones del mismo.
Los sistemas de producción de microalgas cuentan con dispositivos para extraer las microalgas una vez generadas; es lo que se denomina el "cosechado". También disponen de dispositivos para la inclusión de medio de cultivo nuevo, entendiendo por medio de cultivo el conjunto de nutrientes disueltos en agua que necesitan las microalgas, así como para la agitación y reducción de gradientes de concentración, para la eliminación de oxígeno y para la absorción de dióxido de carbono en el medio de cultivo.
En los sistemas de producción de microalgas hay que tener en cuenta las siguientes consideraciones para lograr un máximo rendimiento del mismo: • El oxígeno en altas concentraciones puede ser tóxico para las microalgas, y especialmente cuando existe elevada radiación solar,
• Las microalgas realizan la fotosíntesis y por tanto deben disponer de suficiente luz, aunque en exceso ésta puede resultar perjudicial. No debe haber microalgas permanentemente en oscuridad, y una frecuencia de exposición óptima a la luz permite optimizar la productividad,
• Se deben homogeneizar los nutrientes suministrados, para que en todas las zonas del sistema las microalgas puedan crecer,
« Se debe distribuir el CO2 a lo largo de todo el sistema de cultivo, para que las microalgas puedan fijar este CO2,
• Se debe evitar el decantado de microalgas en zonas muertas de los sistemas de cultivo, ya que además de representar una pérdida de productividad por no tener acceso estas células a la luz, las células decantadas pueden ser un foco de contaminación,
• Los sistemas de cultivo se deben mantener limpios, para evitar contaminaciones que afecten al crecimiento de las microalgas,
• Los cultivos de microalgas se deben mantener dentro de un rango de temperaturas apropiado para optimizar la productividad y evitar la muerte celular por frío o por excesivo calor.
Los sistemas de cultivo de microalgas que el solicitante conoce, son o bien sistemas tubulares que pueden ser cerrados o bien grandes bolsas preferentemente de material plástico que presentan un elevado consumo energético para obtener un rendimiento aceptable en la producción de microalgas.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas, de alta productividad y baja inversión optimizado para la producción de microalgas que permite llevar a cabo la generación de ciclos de luz-oscuridad en el sistema, su limpieza y el mantenimiento del mismo en condiciones óptimas de producción con el mínimo consumo energético, es decir, con una alta eficiencia.
El sistema de cultivo comprende:
- un recipiente contenedor del medio de cultivo de baja profundidad, entendiendo por baja profundidad un depósito en el que la relación entre la altura "h" del medio de cultivo en m y el
? -!= c CU 2. área "A" de la base del recipiente en m cumple que %¾
Esta característica permite trabajar con altas concentraciones celulares ya que se consigue menor contaminación y se reduce el coste del "downstream", además de que hay un bajo coste de inversión al no requerir estructuras de soporte, existiendo también facilidad para el escalado.
- Un sistema de giro dotado de al menos unos medios giratorios,
- un medio de cultivo desplazable verticalmente por los medios giratorios generando un régimen turbulento en el medio de cultivo,
- donde los medios giratorios preferentemente están formados por un conjunto de palas giratorias. Estas palas pueden tener las siguientes funciones:
o Pueden ser palas generadoras de ciclos de luz-oscuridad en el medio de cultivo. Producen movimiento en el cultivo evitando la estratificación de éste, aumentando su homogeneidad y por lo tanto aumentando notablemente su productividad. Este sistema prioriza el movimiento vertical minimizando el consumo energético, además de ser fácilmente escalable aumentando el número y longitud de las palas y/o bien o palas barredoras cuya misión es re-suspender las algas depositadas y limpiar las posibles contaminaciones del fondo del recipiente. Esta re-suspensión consigue mantener toda la población de células en continuo crecimiento, generando mayor cantidad de biomasa y por lo tanto aumentando la productividad. El sistema de auto- limpieza permite aumentar el número de días de trabajo y disminuir al mismo tiempo el coste de la mano de obra necesaria para su operación, y/o bien
o palas con unos medios deflectores cuya misión es adecuar el movimiento del fluido, disminuyendo los tiempos de mezcla, favoreciendo la homogeneidad del sistema y por lo tanto aumentando su eficiencia y productividad.
El sistema de cultivo comprende además un sistema de fijación de CO2 y desorción de O2 para la simultánea realización tanto de la transferencia de materia como de calor. El sistema de fijación de CO2 y desorción de O2 presenta preferentemente forma de foso en el fondo del cual están ubicados unos difusores que aportan C02 o mezclas de C02 con otros gases de combustión para portar carbono inorgánico, y/o aire para desorber el exceso de O2 que se pueda acumular. Estos difusores son de alta eficiencia para lograr un alto coeficiente de transferencia de materia minimizando el consumo de energía. En este mismo foso se encuentra un intercambiador de calor que permite controlar la temperatura del medio de cultivo o la termostatización del mismo. Este foso puede estar integrado en el interior del recipiente contenedor de medio de cultivo (1 ) o en su exterior, preferentemente enterrado. En este último caso se emplea una bomba para forzar el paso de la totalidad del medio de cultivo a través del sistema de fijación de CO2, desorción de O2 y termostatización.
El sistema de cultivo comprende además un sistema superficial de filtrado que permite retirar posibles contaminaciones y elementos extraños de densidad menor que el medio de cultivo y de mayor tamaño que las microalgas. No se requiere mano de obra adicional ni mantenimientos, aumentado la limpieza y la productividad ya que se evitan sombreos, es decir, falta de irradiancia, y se mejora la higiene del cultivo. El sistema de cultivo comprende además un sistema de control y ahorro de energía que recoge datos de pluviometría, radiación, pH, temperatura y oxígeno disuelto y actúa sobre la inyección de CO2, aporte de aire, el sistema de giro y la cubierta del sistema. Este sistema de control y ahorro de energía permite mantener las condiciones óptimas de trabajo con el menor consumo energético y sin apenas mano de obra ni supervisión.
El sistema de cultivo comprende además un sistema de cubierta transparente. El objetivo de la cubierta es controlar mejor la temperatura, evitar contaminaciones, filtrar la radiación ultravioleta e infrarrojos, y disminuir el consumo de agua controlando su evaporación. Existe la posibilidad de colocar un eje central perpendicular al recipiente plano contenedor de medio de cultivo sobre el que se apoya la cubierta descendiendo hasta su perímetro. Este sistema es muy económico por la ausencia de complicadas estructuras.
El sistema de cultivo comprende además un dispositivo de reposición de agua que puede operar alternativa o conjuntamente con el sistema de cubierta para introducir agua en el recipiente contenedor del medio de cultivo y así mantener el volumen de agua en los niveles requeridos. El sistema de cultivo comprende además un sistema de cosechado para la extracción de las microalgas una vez completado su proceso de crecimiento, y un sistema de aporte del medio de cultivo.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción un juego de dibujos con carácter ilustrativo y no limitativo. Se ha representado lo siguiente: La Figura 1 muestra el sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas de la presente invención con una primera realización del sistema de fijación de CO2 y desorción de O2.
La Figura 2 muestra el sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas de la presente invención con una segunda realización del sistema de fijación de CO2 y desorción de O2.
La Figura 3 muestra el sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas de la presente invención con una tercera realización del sistema de fijación de C02 y desorción de 02.
La Figura 4 muestra el sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas de la presente invención con una cuarta realización del sistema de fijación de C02 y desorción de 02.
La Figura 5 muestra una vista del perfil de las palas generadoras de ciclos de luz oscuridad en el medio de cultivo.
Descripción de los elementos que forman el sistema:
El elemento 1 representa el recipiente contenedor del medio de cultivo. El elemento 2 representa las palas giratorias que permiten la generación de ciclos de luz-oscuridad.
El elemento 3 representa las palas giratorias que barren y resuspenden el cultivo.
El elemento 4 representa las palas giratorias con deflectores capaces de modificar el flujo del fluido en el interior del recipiente contenedor de medio de cultivo.
El elemento 5 representa una vista esquemática del sistema de fijación de dióxido de carbono y desorción de oxígeno dispuesto en el interior del área delimitada por el recipiente contenedor de medio de cultivo (1 ).
El elemento 6 representa una vista esquemática del sistema de filtrado superficial.
El elemento 7 representa una vista esquemática del sistema de control y ahorro de energía que permite optimizar el consumo energético.
El elemento 8 representa una vista esquemática del sistema de cubierta.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras se describen varios ejemplos de realización preferente del sistema de cultivo que comprende un recipiente (1 ) contenedor de base circular del medio de cultivo plano de baja profundidad, entendiendo por baja profundidad un recipiente en el que la relación entre la altura h del medio de cultivo y el área A de la base del recipiente cumple que 4; , un sistema de giro que comprende al menos unos medios giratorios para desplazar el medio de cultivo verticalmente generando un régimen turbulento, donde estos medios giratorios preferentemente están formados por un conjunto de palas giratorias (2) alrededor de un eje central vertical del recipiente para la generación de ciclos luz-oscuridad. El sistema de giro comprende además un conjunto de palas (3) barredoras que limpia las superficies del recipiente y un conjunto de palas (4) deflectoras o con medios deflectores cuya misión es adecuar el movimiento del fluido, disminuyendo los tiempos de mezcla. El sistema de cultivo comprende además uno o varios sistemas de fijación de dióxido de carbono y desorción de oxígeno (5), que además comprende medios de termostatización, así como un sistema de filtrado superficial (6), un sistema de control y ahorro de energía que permite optimizar el consumo energético (7) y un sistema de cubierta (8).
Primer ejemplo de realización preferente
En un primer ejemplo de realización preferente, mostrado en la Figura 1 , el sistema fijación de dióxido de carbono,desorción de oxígeno (5) que comprende además medios de termostatización está situado en el interior del área delimitada por el recipiente (1 ) contenedor del medio de cultivo se extiende desde el centro del mismo hasta su periferia a lo largo de todo el radio y presenta forma de foso. El sistema de fijación de dióxido de carbono y desorción de oxígeno (5) comprende un sistema de inyección de gases dispuesto en la parte inferior del foso que comprende unos difusores que inyectan aire, CO2 o mezclas de CO2 con otros gases de combustión para aportar carbono inorgánico y/o aire para desorber el exceso de O2 que se pueda acumular. El sistema de inyección de gases comprende además una válvula reguladora del caudal del gas que permite regular la desorción de oxígeno del medio de cultivo, ya que el oxígeno en altas concentraciones resulta tóxico para las microalgas. En este mismo foso se encuentra alojado un intercambiador que permite el control de la temperatura del medio de cultivo.
El perfil de las palas giratorias (2) para la generación de ciclos luz-oscuridad presenta forma de álabe, donde el borde de ataque del perfil de las palas giratorias (2) está dispuesto más próximo al fondo del recipiente (1 ) contenedor de base circular que el borde de salida de dichas palas giratorias (2) para la generación de ciclos luz-oscuridad, y donde el borde de ataque no se encuentra en la misma línea vertical que el borde de salida. Esta configuración permite incrementar la turbulencia en el medio de cultivo aguas debajo de las palas, favoreciendo el desplazamiento del medio de cultivo en la dirección vertical. Por tanto, el sistema de cultivo realiza varias funciones simultáneamente:
• desorber eficientemente el 02,
• fijar eficientemente el C02,
• generar ciclos de luz-oscuridad con bajo coste energético,
• termostatizar el medio de cultivo,
· evitar que se depositen las microalgas,
• homogeneizar los nutrientes,
• homogeneizar el C02 disponible.
Segundo ejemplo de realización preferente
En un segundo ejemplo de realización preferente mostrado en la Figura 2, el sistema fijación de dióxido de carbono, desorción de oxígeno (5) que comprende además medios de termostatización está situado en el interior del área delimitada por el recipiente (1 ) contenedor del medio de cultivo, se encuentra dispuesto en el centro del depósito y presenta forma de foso. El sistema de fijación de dióxido de carbono y desorción de oxígeno (5) comprende un sistema de inyección de gases dispuesto en la parte inferior del foso que comprende unos difusores que inyectan aire, C02 o mezclas de C02 con otros gases de combustión para aportar carbono inorgánico y/o aire para desorber el exceso de 02 que se pueda acumular. El resto de elementos del sistema de cultivo son los descritos en el primer ejemplo de realización preferente y realiza las mismas funciones simultáneamente. Tercer ejemplo de realización preferente
En un tercer ejemplo de realización preferente mostrado en la Figura 3, el sistema de fijación de dióxido de carbono, desorción de oxígeno (5) que comprende además medios de termostatización está situado en el exterior del área delimitada por el recipiente (1 ) contenedor del medio de cultivo y está dispuesto en forma de foso por debajo de la base del recipiente (1 ). El sistema de fijación de dióxido de carbono y desorción de oxígeno (5) comprende un sistema de inyección de gases dispuesto en la parte inferior del foso que comprende unos difusores que inyectan aire, C02 o mezclas de C02 con otros gases de combustión para aportar carbono inorgánico y/o aire para desorber el exceso de 02 que se pueda acumular.
El resto de elementos del sistema de cultivo son los descritos en el primer ejemplo de realización preferente y realiza las mismas funciones simultáneamente.
Cuarto ejemplo de realización preferente
En un cuarto ejemplo de realización preferente mostrado en la Figura 4, el sistema de fijación de dióxido de carbono, desorción de oxígeno (5) que comprende además medios de termostatización está situado en el exterior del área delimitada por el recipiente (1 ) contenedor del medio de cultivo y se encuentra dispuesto al nivel de la base del recipiente (1 ) contenedor. El sistema de fijación de dióxido de carbono y desorción de oxígeno (5) comprende un sistema de inyección de gases dispuesto en la parte inferior del sistema fijación de dióxido de carbono, desorción de oxígeno (5) que comprende unos difusores que inyectan aire, CO2 o mezclas de CO2 con otros gases de combustión para aportar carbono inorgánico y/o aire para desorber el exceso de O2 que se pueda acumular. En este caso el sistema cuenta con una bomba que permite la salida del cultivo del recipiente contenedor (1 ) hacia el sistema de fijación de CO2 y desorción de O2 (5) y su vuelta a éste.
El resto de elementos del sistema de cultivo son los descritos en el primer ejemplo de realización preferente y realiza las mismas funciones simultáneamente.
A continuación se describirán en detalle los sistemas auxiliares que pueden formar parte del sistema de cultivo descrito en cualquiera de los ejemplos de realización anteriores. Un sistema de cubierta que permite convertir el sistema de cultivo en un sistema cerrado donde el eje vertical giratorio sobresale en altura del borde superior del recipiente (1 ) contenedor del cultivo, de manera que una cubierta se encuentra fijada a un eje vertical giratorio y cubre todo el perímetro superior del recipiente contenedor del cultivo, transformándolo en un invernadero, siendo la cubierta preferentemente de plástico. Preferentemente puede ser también de un plástico transparente que filtre la radiación ultravioleta y/o infrarroja.
De esta forma, este sistema de cubierta permite convertir el sistema de cultivo en un sistema cerrado con las siguientes ventajas añadidas: · Se evita contaminación exterior
• Se puede mantener la temperatura del cultivo más estable frente a variaciones externas.
• Se pueden filtrar determinadas longitudes de onda instalando la cubierta de un material determinado.
• Se permite el control de la evaporación, perdiendo así menos agua, y aumentando la sostenibilidad del sistema. Un sistema de control y ahorro de energía que optimiza el consumo energético en función de la concentración de O2 y del pH del medio de cultivo, comprendiendo uno o varios de los siguientes elementos:
• Uno ó más medidores de pH.
• Uno o más medidores de oxígeno.
• Variador de la velocidad de giro del sistema.
El sistema de control y ahorro de energía comprende un dispositivo de control que recibe una señal de la concentración de oxígeno disuelto en el cultivo. Si este valor es superior a un valor de consigna fijado, éste actúa sobre el sistema de desorción provocando un aumento de la transferencia de materia y el consiguiente descenso del nivel de oxígeno disuelto.
Alternativamente, el sistema de control y ahorro de energía puede llevar a cabo la recepción de dos o más señales del pH del cultivo. Una de estas dos señales medidas está situada lejos del punto de inyección de dióxido de carbono y se utiliza para regular la dosificación de CO2. La otra señal medida, situada sensiblemente alejada de la primera señal medida indica la homogeneidad del sistema. Si la diferencia del valor de lectura entre ambas medidas es superior a un valor previamente fijado, el sistema actúa sobre el variador de la velocidad de giro y sobre el sistema de desorción y limpieza para mejorar la mezcla en el interior del sistema de cultivo y por lo tanto su homogeneidad. Una situación típica en la que puede ocurrir que haya diferencias sustanciales en el pH de distintas zonas del recipiente (1 ) se produce cuando se añade medio de cultivo nuevo al recipiente (1 ), ya que éste se añade en un punto concreto. Por tanto, en este caso se detecta que hay diferentes pHs en distintas zonas y se actúa disminuyendo el tiempo de mezcla de todo el cultivo. Al homogeneizar el cultivo evitando las diferencias de concentración de CO2 se produce un ahorro energético debido a que se regula el giro del eje giratorio en función de las necesidades. De esta forma el sistema de ahorro de energía permite operar el sistema giratorio para que sea eficiente en función de las distintas variables asociadas a la producción de microalgas.
Un sistema de reposición de agua que puede operar alternativa o conjuntamente con el sistema de cubierta para introducir agua en el recipiente (1 ) contenedor del cultivo y así mantener el volumen de agua en los niveles óptimos, debido a que en los sistemas abiertos se produce evaporación de agua de forma continua. Este sistema de reposición de agua comprende los siguientes elementos:
• Medidor de nivel,
• Impulsor de agua Cuando el medidor de nivel detecta un nivel del líquido del recipiente (1 ) contenedor del cultivo por debajo de un determinado valor, se actúa sobre el impulsor de agua para hacer pasar agua al recipiente (1 ) hasta completar el nivel necesario. Preferentemente el medidor de nivel comprende una boya o flotador que, al disminuir el nivel del líquido del recipiente (1 ), hace de interruptor mecánico, y actúa sobre una electroválvula que permite el paso de agua para el rellenado del recipiente (1 ) con agua. 4. Un sistema de cosechado para la extracción de las microalgas una vez completado su proceso de crecimiento, así como sistemas de limpieza del fondo y/o paredes del recipiente (1 ) y sistemas de inyectores del medio de cultivo.
El sistema de cosechado comprende una bomba que permite extraer las microalgas, o bien puede ser un cosechado con extracción por gravedad, aprovechando la gravedad para que caiga el cosechado hacia un deposito, para lo cual, e independientemente del caso comprende una canaleta integrada en el fondo del recipiente (1 ) del cultivo con pendiente suficiente.
La canaleta cumple una doble función, de acumulación de suciedades, y de permitir un fácil cosechado, ya sea por gravedad colocando un depósito a una cota inferior de la canaleta, o ya sea mediante circulación forzada a través de la bomba.
Para ayudar a llevar la suciedad hasta la canaleta se acopla junto a los elementos de generación de ciclos de luz-oscuridad, una o varias escobillas de limpieza que rozan ligeramente con el fondo del recipiente (1 ) para ir arrastrando lo acumulado en el fondo del recipiente (1 ) hacia la canaleta. Así la suciedad se irá acumulando en la canaleta, ya que durante el paso de la escobilla por la canaleta, aquella dejara caer la suciedad por gravedad hasta el fondo de la misma. De esta manera la canaleta es capaz de acumular los sedimentos sólidos y permite retirar gran parte de los sedimentos que no son microalgas.
Preferentemente la canaleta se dispone desde el centro del recipiente (1 ) hasta el perímetro del recipiente (1 ) donde existe un orificio que puede hacer las funciones de punto de cosechado. Independientemente de la existencia de la canaleta, las escobillas de limpieza acopladas a los medios que giran en un plano paralelo a la base del recipiente (1 ) rozan la base del recipiente (1 ), la pared del recipiente (1 ), o ambas. Además estas escobillas, en la parte que rozan con la pared tienen una forma tal que va desplazando la suciedad hacia la parte superior del perímetro del recipiente (1 ), llegando incluso a expulsar la suciedad hacia fuera del recipiente (1 ). Alternativamente, la parte de las escobillas que roza con la pared, dirige mediante su forma, la suciedad hacia la parte inferior del perímetro del recipiente (1 ), uniendo así la suciedad de la pared con la de la base, para su posterior limpieza, ya sea mediante la caída de la suciedad en la canaleta, o mediante un mantenimiento periódico. Las escobillas están en las palas barredoras descritas anteriormente.
En ambos casos, la limpieza en continuo, es decir, el que las escobillas giren siempre con el giro del soporte giratorio vertical, permite tener una limpieza exhaustiva del recipiente (1 ). Sin embargo, el rozamiento que generan las escobillas arrastrando sobre el fondo o las paredes, puede elevar el consumo energético en el giro, por lo que las escobillas de limpieza pueden ir asociadas a un sistema de embrague de las escobillas que permite que las escobillas entren en funcionamiento sólo durante determinados intervalos de tiempo.
5. Un dispositivo inyector de medio de cultivo, que alimenta al recipiente (1 ) del sistema de cultivo.
Todos los sistemas comprendidos en el sistema de cultivo están controlados por un sistema de control central que evalúa todas las variables del sistema y envía las consignas oportunas a cada uno de los actuadores.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1 . Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas caracterizado porque comprende
- un recipiente (1 ) contenedor del medio de cultivo en el que la relación entre la altura h del medio de cultivo y el área de la base
-^- : §,.12.
del recipiente A cumple que
- un sistema de giro dotado de al menos unos medios giratorios (2,
3, 4),
- un medio de cultivo desplazable verticalmente por los medios giratorios (2, 3, 4) generando un régimen turbulento en el medio de cultivo, y
- un sistema de fijación de C02 y desorción de 02 (5) para la simultánea realización tanto de la transferencia de materia como de calor.
2. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según reivindicación 1 caracterizado porque el sistema de giro comprende al menos un conjunto de palas (2, 3, 4).
3. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según reivindicación 2 caracterizado porque comprende un conjunto de palas (2) generadoras de ciclos de luz-oscuridad en el medio de cultivo.
4. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según reivindicación 2 caracterizado porque comprende un conjunto de palas barredoras (3) para resuspender las algas depositadas y limpiar las contaminaciones del fondo del recipiente.
5. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según reivindicación 2 caracterizado porque comprende un conjunto de palas deflectoras (4) o con unos medios deflectores.
6. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según 5 reivindicación 1 caracterizado porque el sistema de fijación de C02 y desorción de 02 (5) está situado en el interior del área delimitada por el recipiente (1 ) contenedor del medio de cultivo, se extiende desde el centro del mismo hasta su periferia a lo largo de todo el radio y presenta forma de foso.
0
7. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según reivindicación 1 caracterizado porque el sistema de fijación de C02 y desorción de 02 (5) está situado en el interior del área delimitada por el recipiente (1 ) contenedor del medio de cultivo y presenta forma de foso.5
8. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según reivindicación 1 caracterizado porque el sistema de fijación de C02 y desorción de 02 (5) está situado en el exterior del área delimitada por el recipiente (1 ) contenedor del medio de cultivo y está dispuesto en forma de o foso por debajo de la base del recipiente (1 ).
9. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según reivindicación 1 caracterizado porque el sistema de fijación de C02 y desorción de 02 (5) está situado en el exterior del área delimitada por el 5 recipiente (1 ) contenedor del medio de cultivo y se encuentra dispuesto al nivel de la base del recipiente (1 ) contenedor.
10. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según reivindicación 8 o 9 caracterizado porque comprende una bomba que 0 permite la salida del cultivo del recipiente contenedor (1 ) hacia el sistema fijación de C02 y desorción de 02 (5) y su vuelta a éste.
1 1 . Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10 caracterizado porque el sistema de fijación de dióxido de carbono y desorción de oxígeno (5) comprende un sistema de inyección de gases dispuesto en su parte inferior que comprende unos difusores que inyectan aire, CO2 o mezclas de CO2 con otros gases de combustión.
12. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 1 1 caracterizado porque el sistema de fijación de dióxido de carbono y desorción de oxígeno (5) comprende además medios de termostatización.
13. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según reivindicación 3 caracterizado porque el conjunto de palas (2) generadoras de ciclos de luz-oscuridad en el medio de cultivo presenta un perfil en forma de álabe.
14. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según reivindicación 13 caracterizado porque el perfil en forma de álabe del conjunto de palas (2) generadoras de ciclos de luz-oscuridad en el medio de cultivo es de tal manera que el borde de ataque del perfil de las palas (2) está dispuesto más próximo al fondo del recipiente (1 ) contenedor que el borde de salida de dichas palas (2).
15. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según reivindicación 14 caracterizado porque el borde de ataque no se encuentra en la misma línea vertical que el borde de salida.
16. Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el recipiente (1 ) contenedor del medio de cultivo es de base circular.
PCT/ES2012/070489 2012-07-03 2012-07-03 Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas WO2014006233A1 (es)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/ES2012/070489 WO2014006233A1 (es) 2012-07-03 2012-07-03 Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas
US14/411,903 US10072238B2 (en) 2012-07-03 2012-07-03 Microalgae culture system under external conditions
EP12791215.2A EP2871228B1 (en) 2012-07-03 2012-07-03 Microlalgae culture system under external conditions
AU2012384517A AU2012384517B2 (en) 2012-07-03 2012-07-03 Microalgae culture system under external conditions
ES12791215T ES2713999T3 (es) 2012-07-03 2012-07-03 Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/ES2012/070489 WO2014006233A1 (es) 2012-07-03 2012-07-03 Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014006233A1 true WO2014006233A1 (es) 2014-01-09

Family

ID=47226205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2012/070489 WO2014006233A1 (es) 2012-07-03 2012-07-03 Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10072238B2 (es)
EP (1) EP2871228B1 (es)
AU (1) AU2012384517B2 (es)
ES (1) ES2713999T3 (es)
WO (1) WO2014006233A1 (es)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015106733A1 (de) * 2014-01-17 2015-07-23 Forschungszentrum Jülich GmbH Photobioreaktor und verfahren zur dünnschichtkultivierung
WO2016007016A1 (en) * 2014-07-08 2016-01-14 Biosystem As Bioreactor for production and harvesting of microalgae
US10039244B2 (en) 2014-03-04 2018-08-07 Greenonyx Ltd Systems and methods for cultivating and distributing aquatic organisms
US10416686B2 (en) 2012-06-18 2019-09-17 Greenonyx Ltd Compact apparatus for continuous production of a product substance from a starter material grown in aquaculture conditions
CN115159771A (zh) * 2022-06-16 2022-10-11 科盛环保科技股份有限公司 一种水环境修复装置及工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4320594A (en) * 1978-12-28 1982-03-23 Battelle Memorial Institute Mass algal culture system
US20100190236A1 (en) * 2007-07-03 2010-07-29 Dominique Delobel System for Producing Microorganisms
WO2011029178A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-17 Alga- Labs Inc. System and process for the treatment of gas emissions and effluents, and production of algal biomass

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2359417A1 (fr) * 2001-10-17 2003-04-17 Co2 Solution Inc. Photobioreacteur a eclairage artificiel interne
US8636402B2 (en) * 2009-05-20 2014-01-28 Xyleco, Inc. Processing biomass
US8806697B1 (en) * 2010-08-11 2014-08-19 Gilberto Davila, Jr. Machine for cleaning the interior of a water storage tank

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4320594A (en) * 1978-12-28 1982-03-23 Battelle Memorial Institute Mass algal culture system
US20100190236A1 (en) * 2007-07-03 2010-07-29 Dominique Delobel System for Producing Microorganisms
WO2011029178A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-17 Alga- Labs Inc. System and process for the treatment of gas emissions and effluents, and production of algal biomass

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10416686B2 (en) 2012-06-18 2019-09-17 Greenonyx Ltd Compact apparatus for continuous production of a product substance from a starter material grown in aquaculture conditions
WO2015106733A1 (de) * 2014-01-17 2015-07-23 Forschungszentrum Jülich GmbH Photobioreaktor und verfahren zur dünnschichtkultivierung
US10524432B2 (en) 2014-03-04 2020-01-07 Greenonyx Ltd Systems and methods for cultivating and distributing aquatic organisms
US10149443B2 (en) 2014-03-04 2018-12-11 Greenonyx Ltd Systems and methods for cultivating and distributing aquatic organisms
US10039244B2 (en) 2014-03-04 2018-08-07 Greenonyx Ltd Systems and methods for cultivating and distributing aquatic organisms
US10426109B2 (en) 2014-03-04 2019-10-01 Greenonyx Ltd Systems and methods for cultivating and distributing aquatic organisms
US10624283B2 (en) 2014-03-04 2020-04-21 Greenonyx Ltd Systems and methods for cultivating and distributing aquatic organisms
US10716270B2 (en) 2014-03-04 2020-07-21 Greenonxy Ltd Systems and methods for cultivating and distributing aquatic organisms
US11570959B2 (en) 2014-03-04 2023-02-07 Greenonyx Ltd Systems and methods for cultivating and distributing aquatic organisms
US11612119B2 (en) 2014-03-04 2023-03-28 Greenonyx Ltd Systems and methods for cultivating and distributing aquatic organisms
US11746314B2 (en) 2014-03-04 2023-09-05 Greenonyx Ltd Systems and methods for cultivating and distributing aquatic organisms
WO2016007016A1 (en) * 2014-07-08 2016-01-14 Biosystem As Bioreactor for production and harvesting of microalgae
CN115159771A (zh) * 2022-06-16 2022-10-11 科盛环保科技股份有限公司 一种水环境修复装置及工艺
CN115159771B (zh) * 2022-06-16 2024-02-27 科盛环保科技股份有限公司 一种水环境修复装置及工艺

Also Published As

Publication number Publication date
US20150184118A1 (en) 2015-07-02
EP2871228B1 (en) 2018-11-28
AU2012384517A1 (en) 2015-02-05
ES2713999T3 (es) 2019-05-24
US10072238B2 (en) 2018-09-11
EP2871228A1 (en) 2015-05-13
AU2012384517B2 (en) 2017-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10160941B2 (en) Photobioreactor
JP3266619B2 (ja) バイオマス生産装置
CN101870953B (zh) 一种养殖微藻的方法
KR101423285B1 (ko) 하폐수를 이용한 미세조류 배양시스템 및 그 배양방법
US20080274494A1 (en) Method and apparatus for co2 sequestration
US9763398B2 (en) Apparatus, method and system for algae growth
CA2712862C (en) Photobioreactor and method for processing polluted air
WO2014006233A1 (es) Sistema de cultivo de microalgas en condiciones externas
KR20090029264A (ko) 이산화탄소 격리를 위한 방법 및 장치
CN202385616U (zh) 一种居家用鱼菜共生装置
JP4405980B2 (ja) 植物性藻類・微生物光合成反応器
WO2008055190A2 (en) Closed photobioreactor system for production of ethanol
US20110129906A1 (en) Photobioreactor, system and method for the cultivation of photosynthetic microorganisms
WO2011138477A1 (es) Fotobiorreactor laminar para la producción de microalgas
US20130019753A1 (en) System and Method for Separation of Captured Gases from Exhaust
CN109220965B (zh) 一种循环水养殖容器及养殖系统
WO2011061380A1 (es) Fotobiorreactor para el cultivo en continuo de microalgas y sistema modular que comprende dichos fotobiorreactores
CN107709537B (zh) 微藻的生产方法和设备
WO2015102529A1 (en) System for mass cultivation of microorganisms and products therefrom
ES2356653A1 (es) Fotobiorreactor para el cultivo de organismos fotótrofos.
JP7216239B1 (ja) 藻類培養装置
CN206538434U (zh) 一种便于布设的养殖水体参数调控装置的执行装置
US20130019577A1 (en) System and Method for Capturing Gases from Exhaust
WO2023073454A1 (en) Photobioreactor for the culture of macro or microorganisms, liquid evaporation or liquid fermentation
CN103992939A (zh) 一种光合微生物培养装置

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: 12791215

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14411903

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012791215

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2012384517

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20120703

Kind code of ref document: A