ES2251183T3 - Dispositivo de cultivo de microalgas. - Google Patents
Dispositivo de cultivo de microalgas.Info
- Publication number
- ES2251183T3 ES2251183T3 ES99910745T ES99910745T ES2251183T3 ES 2251183 T3 ES2251183 T3 ES 2251183T3 ES 99910745 T ES99910745 T ES 99910745T ES 99910745 T ES99910745 T ES 99910745T ES 2251183 T3 ES2251183 T3 ES 2251183T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- culture
- wall
- dome
- cultivation
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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
- C12M23/06—Tubular
-
- 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
- C12M31/00—Means for providing, directing, scattering or concentrating light
- C12M31/02—Means for providing, directing, scattering or concentrating light located outside the reactor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (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)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Cultivation Of Seaweed (AREA)
Abstract
Un dispositivo de cultivo abovedado, cónico o cilíndrico cubierto para el cultivo de algas finas y una unidad de inyección de gas que se puede mover libremente por dentro del dispositivo. El dispositivo de cultivo consiste básicamente en un miembro interior transparente (bóveda semiesférica, pared circunferencial cónica, pared circunferencial cilíndrica), un miembro exterior transparente y una parte inferior para conectar a los bordes inferiores de los dos miembros entre sí, habiendo una abertura cilíndrica en la parte superior del miembro exterior y un miembro de introducción de gas y un miembro de descarga de una solución de cultivo en la parte inferior. La unidad de inyección de gas consiste básicamente en dos placas base cuadradas opuestas, un miembro de introducción de burbujas y una boquilla de inyección, que agita la solución de cultivo sin que sea necesario ninguna agitación mecánica y permite obtener un cultivo de alta concentración.
Description
Dispositivo de cultivo de microalgas.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de cultivo con forma de cúpula o de forma cónica, utilizado en el
cultivo de organismos fotosintéticos tales como microalgas o
similares, a un dispositivo de descarga de gas dispuesto con
capacidad de desplazamiento en el dispositivo de cultivo y que
funciona para suministrar gas necesario para el cultivo en el
interior de la solución de cultivo y para agitar la solución de
cultivo, o bien a un sistema de cultivo como combinación del
dispositivo de cultivo con el dispositivo de descarga de gas.
A efectos de producir sustancias útiles tales
como vitaminas, aminoácidos, pigmentos, proteínas, polisacáridos,
ácidos grasos y otros, o a efectos de eliminar el dióxido de carbono
que se considera que es una de las causas del calentamiento global,
se han llevado a cabo extensas investigaciones sobre el cultivo en
masa de microorganismos incluyendo microalgas tales como Chlorella,
Spirulina, y similares, y productos de cultivos basados en los
resultados de investigaciones se encuentran a disposición
comercial.
La mayor parte de algas entre estos
microorganismos absorben dióxido de carbono para biosintetizar las
sustancias útiles por fotosíntesis. En este caso, dada la
importancia de efectuar el cultivo de algas de manera eficaz, es
necesario un aparato de cultivo para hacer que las algas lleven a
cabo de manera eficaz la fotosíntesis. Por esta razón, se están
llevando a cabo mejoras en los aparatos convencionales de cultivo y
se están desarrollando nuevos aparatos de cultivo.
Los aparatos convencionales de cultivo de algas
habitualmente conocidos incluyen, por ejemplo, estanques de cultivo,
dispositivos de cultivo en forma de pista o camino de guía
("raceway"), dispositivos de cultivo de forma tubular,
dispositivos de cultivo para formación de membrana de líquido y
otros similares. Los estanques de cultivo artificial son del tipo en
el que se construye un estanque de cultivo o depósito de cultivo,
por ejemplo, de hormigón para su utilización en el exterior, siendo
vertida la solución de cultivo en el recipiente para formar un
estanque de cultivo, y se cultivan microalgas tales como Chlorella o
similares en la solución, utilizando la luz solar. No obstante, los
sistemas de este tipo necesitan un área superficial del estanque,
por ejemplo, de unos 3000 m^{2} y, por lo tanto, resultan de
dimensiones muy grandes.
Además, cuando se cultivan microalgas en un
sistema de este tipo, las concentraciones de las microalgas aumentan
en la solución de cultivo al avanzar dicho cultivo, a efectos de
transformar la solución en una solución de color verde oscuro y, por
lo tanto, inhibir la llegada de la luz solar a la parte del fondo
del estanque de cultivo. Por causa de este fenómeno, se produce el
problema de que el rendimiento global de la fotosíntesis de las
algas disminuye, excepto que se disminuyan las concentraciones de
cultivo de las microalgas.
Por esta razón, la profundidad de la solución
tiene que ser mantenida por debajo de 15 cm, por lo que son
necesarias grandes superficies para contener el volumen de cultivo
de microalgas. Dado que las concentraciones de la solución de
cultivo no pueden ser elevadas, se presenta el problema de que, para
recoger los cultivos de la solución, dichos cultivos deben ser
recogidos entre una cantidad enorme de la solución de cultivo con
baja concentración.
Por otra parte, los estanques de cultivo tienen
que ser agitados para facilitar la fotosíntesis de las microalgas,
pero para ello hace falta mucha energía a efectos de agitar la
cantidad muy grande de solución con baja concentración. Además, dado
que los estanques de cultivo se disponen en el exterior y están
abiertos a la acción del aire, se mezclan fácilmente en la solución
impurezas por suciedad, polvo, etc., y se propagan microorganismos y
otras algas flotantes en el aire que se mezclan en los estanques;
estos presentan el problema adicional de que los cultivos no pueden
ser obtenidos con elevada pureza y elevada calidad.
Dado que los estanques de cultivo se colocan en
el exterior, la temperatura varía con las diferencias del clima y,
por lo tanto, resulta muy difícil mantener constante la temperatura
de los estanques. En particular, los estanques de cultivo presentan
el inconveniente de que la temperatura resulta demasiado baja en
invierno, dependiendo de las zonas de aplicación.
Por estas razones, el cultivo de algas utilizando
estanques de cultivo tiene tantos inconvenientes que no pueden ser
aplicados a las algas, excepto en los casos de Chlorella, Spirulina
y Dunaliella, que pueden crecer incluso en condiciones especiales
tales como pH elevado o elevada salinidad.
Un aparato de cultivo del tipo de pista de guía
("raceway") está construido con una estructura tal que el
interior del tanque de cultivo está dividido con placas deflectoras
formando una trayectoria o guía de circuito de la solución de
cultivo, y las algas son cultivadas por un método de circulación de
la solución de cultivo en la trayectoria del circuito por la acción
de medios de circulación. Este método constituye una mejora del
método de los estanques de cultivo, pero también falla en la
utilización del rendimiento de la luz porque las tasas de
fotosíntesis de algas se reducen con el progreso del cultivo, tal
como en el caso del método de cultivo con estanques de cultivo. Esto
presenta también el problema de bajo rendimiento de utilización del
ácido carbónico gaseoso. Para conseguir una utilización eficaz de la
luz, se ha hecho también la sugerencia de guiar la luz del sol a
través de fibras ópticas hacia adentro de la solución. (Solicitud de
modelo de utilidad japonés publicado Nº
5-43900).
No obstante, dado que la solución se hace
circular por agitación mecánica en el caso del cultivo de algas por
este método, este método se encontrará un inconveniente inevitable
tal que las células de las algas quedan sometidas a roturas o
esfuerzos de cizalladura (fenómeno por el que las algas son cortadas
por esfuerzo de cizalladura, degradando la actividad de las células
y haciendo por lo tanto más reducidas las tasas de crecimiento).
El aparato de cultivo de tipo tubular es un
aparato para el cultivo de microalgas, etc., por utilización de un
depósito de cultivo construido mediante un tubo con capacidad de
transmitir la luz. Cuando las algas son cultivadas por utilización
de este aparato, no hay contaminación de la solución de cultivo
debido a diferentes gérmenes y similares, y las concentraciones de
cultivo pueden ser también elevadas; por lo tanto, este método es
extremadamente ventajoso para separar las algas de la solución de
cultivo y para recoger las sustancias útiles producidas por las
algas.
No obstante, después de cultivo de las algas a
largo plazo, las algas se pegan a las paredes internas del tubo,
disminuyendo considerablemente la cantidad de luz transmitida por el
tubo. Este fenómeno hace difícil un eficaz cultivo de las microalgas
y no resulta fácil la retirada de las algas pegadas a la pared
interna del tubo.
Para solucionar este problema, se ha hecho la
sugerencia de un método para la colocación de bolas de limpieza en
el tubo, haciendo circular estas bolas con la solución de cultivo,
limpiando de esta manera la pared interna del tubo (solicitud de
patente japonesa publicada Nº 6-90739). Este método,
no obstante, presenta muchos problemas; no es posible retirar de
manera continuada la suciedad y el pegado de las algas en la pared
interna del tubo, las bolas deben ser recogidas y limpiadas, y
además tienen que ser siempre obligadas a circular en el tubo, etc.
Otro problema adicional del cultivo de algas según este método es
que el oxígeno resultante de la fotosíntesis de las algas queda en
el interior del tubo dado que el cultivo tiene lugar dentro del tubo
y este oxígeno actúa inhibiendo la fotosíntesis de las algas en un
efecto inverso (inhibición de la fotosíntesis). Por lo tanto, existe
otra sugerencia con respecto a la idea de un dispositivo para
suprimir el efecto adverso sobre el cultivo debido al oxígeno que se
produce en la fotosíntesis. (Solicitud de patente japonesa publicada
Nº 9-121835).
El aparato formador de cultivo por película de
líquido es un aparato construido con una estructura tal que se
coloca una cúpula con capacidad de transmisión de luz sobre el
depósito de cultivo, la solución de cultivo es rociada desde abajo
hacia la superficie interna en la parte superior de la cúpula para
formar una película de líquido de la solución de cultivo sobre la
superficie interna de dicha cúpula, y esta película de líquido es
sometida a la acción de la luz. (Solicitud de patente japonesa
publicada Nº 8-38159).
No obstante, este método sugerido presenta el
problema de requerir una bomba de circulación para formar de manera
continua la película de líquido, lo cual no es adecuado para un
cultivo en masa, que la luz del sol no puede ser utilizada y
otros.
Dado que las microalgas acumulan las sustancias
útiles en su cuerpo por fotosíntesis, un reto significativo consiste
en hacer que las microalgas conduzcan la fotosíntesis con el mayor
rendimiento posible. Los factores que se pueden concebir para la
fotosíntesis eficaz son el agrandamiento del área receptora de luz
del aparato de cultivo, una agitación eficaz de la solución de
cultivo, ajuste del grosor o profundidad de la solución de cultivo,
facilidad de limpieza para eliminar las microalgas que se pegan en
la superficie interna del aparato de cultivo, control de
temperatura, prevención de mezcla de gérmenes extraños, otras
microalgas, e impurezas, y otros.
La cuestión del área receptora de luz está
influenciada por las dimensiones del área receptora de luz o por la
eficacia con la que la solución de cultivo es sometida al acción de
la luz.
Por ejemplo, en el caso de depósitos de cultivo o
estanques de cultivo, el área superficial está determinada por la
superficie de los depósitos de cultivo o los estanques de cultivo;
por lo tanto, el agrandamiento del área superficial se puede
conseguir solamente incrementando las dimensiones de los depósitos o
de los estanques, no existiendo medios alternativos.
La Patente USA Nº 3.303.608 describe un aparato
para producir oxígeno utilizando un cultivo de algas a presión en un
sistema cerrado en el que se introducen gases dentro del aparato. La
solución de algas se hace circular mecánicamente y se agita dentro
del aparato para mantener la producción de oxígeno al exponer el
cultivo de algas a la luz de una lámpara incandescente contenida
dentro del aparato.
La solicitud de Patente Inglesa Nº 1.547.373
describe la utilización de un invernadero como aparato alrededor del
cual se hace circular una solución destinada al crecimiento de
células de plantas. También en este caso, la circulación requiere la
utilización de una bomba.
La solicitud de Patente Inglesa Nº 2.001.374
describe un edificio con control de clima, que tiene una cúpula
interna y una cúpula externa, entre las cuales se hace circular un
medio de cultivo, de manera que el edificio actúa como aparato en
sistema cerrado.
La agitación de la solución de cultivo es
esencial para la irradiación uniforme de luz a la solución de
cultivo y los medios habituales para ello consisten frecuentemente
en la agitación o movimiento de la solución, por ejemplo, mediante
una bomba, o por agitación mecánica dentro de los depósitos,
estanques y otros.
Dicha agitación mecánica, no obstante, no es una
solución preferente porque provoca la rotura o esfuerzos de
cizalladura de células de microalgas.
Dado que las tasas de fotosíntesis difieren
dependiendo de los tipos de microalgas, resulta necesario utilizar
diferentes profundidades de la solución de cultivo entre algas con
tasas de fotosíntesis bajas y algas con tasas de fotosíntesis altas.
También es necesario cambiar la profundidad de acuerdo con la
concentración esperada de cultivo. Tal como se ha descrito, el
grosor o profundidad de la solución de cultivo debe ser ajustada
libremente de acuerdo con las condiciones, incluyendo el tipo de
microalgas, la concentración esperada de cultivo y otros.
La eliminación y limpieza de las microalgas que
se pegan en la superficie interna del aparato de cultivo no es tan
significativa en el caso de estanques de cultivo de tipo abierto y
tanques de cultivo dispuestos en el exterior. No obstante, esta
eliminación y limpieza es esencial para el aparato de cultivo de
tipo cerrado porque las microalgas que se pegan interceptan la luz.
Además, el aparato necesita ser construido con una estructura tal
que en la etapa de terminación del cultivo, la superficie interna
del aparato puede ser limpiada para el cultivo siguiente, a efectos
de eliminar fácilmente las adherencias.
El control de temperatura es muy importante, en
especial, para los aparatos de tipo cerrado porque la temperatura de
la solución llega a ser demasiado alta en la estación de verano y
provoca problemas en el cultivo. Una de las soluciones para ello, es
un método para mezclar agua fría a la solución de cultivo, pero,
dada la dilución de la solución de cultivo, se tiene que tratar una
gran cantidad de la solución de cultivo diluida de este modo en la
fase siguiente de recogida de las algas cultivadas. Este método, es,
por lo tanto, muy desventajoso desde el punto de vista
industrial.
Los dispositivos de cultivo son normalmente los
de utilización en el exterior o los de utilización en interiores.
Por lo tanto, si los dispositivos para utilización en el exterior se
utilizan en interiores, se presentará el problema de que la eficacia
de utilización de la luz se reduce; por otra parte, también se
presenta el problema de que los dispositivos para utilización
interior no pueden ser utilizados en el exterior. Por lo tanto,
existe una demanda creciente de aparatos de cultivo de estructura
simple que permitan el cultivo en condiciones de cultivo ordinarias
tanto en interiores como en el exterior.
La agitación de la solución de cultivo es una
operación esencial para uniformizar el cultivo. La razón es que es
llevada a cabo con los siguientes objetivos; (1) cancelar las
diferencias de tasas de cultivo que aparecen entre la capa
superficial y la capa profunda del medio líquido; (2) distribuir de
manera uniforme el gas tal como aire, dióxido de carbono, u otros,
en el conjunto del medio líquido o de la solución de cultivo; (3)
distribuir de manera uniforme la luz sobre las microalgas a
cultivar; (4) impedir que las microalgas que tienen probabilidades
de formar colonias durante el cultivo precipiten y se depositen en
el fondo del líquido, haciendo que se extiendan nuevamente en la
solución de cultivo; y otros.
Por lo tanto, es necesario agitar en todo momento
la solución de cultivo y suministrar la cantidad necesaria de aire o
de gas carbónico o similar hacia la solución de cultivo.
Por lo tanto, un objetivo de la presente
invención consiste en dar a conocer un dispositivo de cultivo de
tipo cerrado de microalgas como dispositivo de cultivo que supera
los inconvenientes de los dispositivos de cultivo convencionales de
tipo abierto o de tipo cerrado, cuya forma es de cúpula, cónica o
cilíndrica, y que tiene ventajas entre las que se incluyen las
siguientes: (1) los gérmenes e impurezas externos no se pueden
mezclar en el dispositivo; (2) el control de temperatura de la
solución de cultivo es fácil; (3) la solución puede ser agitada sin
agitación mecánica de la solución de cultivo, a efectos de impedir
que las células de algas se rompan e impedir que aparezcan esfuerzos
de cizalladura; (4) las concentraciones de cultivo se pueden fijar
en valores elevados; (5) es fácil la limpieza del dispositivo; (6)
el cultivo no está inhibido por la generación de oxígeno; y (7) el
rendimiento de la utilización de la luz es elevado.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en dar a conocer un dispositivo de descarga de gas utilizado en el
dispositivo de cultivo, que tiene ventajas entre las que se incluyen
las siguientes: cuando se suministra el gas necesario a la solución
de cultivo por la utilización de este dispositivo, el dispositivo es
sometido a movimiento para agitar la solución y ésta es también
agitada por el gas descargado, por lo que el contacto es
extremadamente satisfactorio entre el gas suministrado y la solución
de cultivo, incrementando por lo tanto el rendimiento del
cultivo.
Además, la presente invención se refiere a un
aparato de cultivo caracterizado por una combinación del dispositivo
de cultivo antes indicado con el dispositivo de descarga de gas al
que se ha hecho referencia.
Un dispositivo de cultivo de microalgas según la
presente invención es un dispositivo de cultivo de cualquier forma
seleccionada desde una forma de cúpula o forma cónica; el
dispositivo de cultivo de forma de cúpula es un dispositivo de
cultivo que adopta forma de cúpula comprendiendo una cúpula exterior
hemisférica realizada en un material transparente, una cúpula
hemisférica interior de un material transparente, y una parte de
fondo o inferior que conecta los extremos inferiores de las dos
cúpulas, de manera que se consigue una zona abierta de tipo
cilíndrico en la parte alta de la cúpula hemisférica exterior, y un
elemento de introducción de aire y/o ácido carbónico gaseoso y un
elemento de descarga de una solución de cultivo quedan dispuestos en
la parte del fondo, y en el que se dispone un elemento para el
rociado de agua en el exterior de la parte de abertura cilíndrica y
se dispone un elemento receptor del agua de rociado alrededor de la
periferia externa de la parte de fondo según sea necesario.
El dispositivo de cultivo de forma cónica es un
dispositivo que comprende una pared periférica cónica exterior de
material transparente, una pared periférica cónica interior de un
material transparente, y una parte de fondo que conecta los extremos
inferiores de las dos paredes periféricas, de manera que se consigue
una parte con abertura cilíndrica en la parte superior de la pared
periférica cónica externa, y un elemento de introducción de aire y/o
de ácido carbónico gaseoso y un elemento de descarga de una
solución de cultivo que se dispone en una parte de fondo, y de
manera que se dispone un elemento para rociado de agua en el
exterior de la parte de la abertura cilíndrica, y un elemento
receptor del agua de rociado queda dispuesto alrededor de la
periferia externa de la parte de fondo según sea necesario.
Un dispositivo de descarga de gas para su
utilización en el dispositivo de cultivo de microalgas es un
dispositivo que comprende dos placas bases rectangulares, dispuestas
en oposición, un elemento de guía de burbujas que tiene una sección
transversal en forma de \Pi o forma en sección transversal de U
invertida, abierta hacia bajo, y una tobera de descarga, de manera
que el elemento de guía de burbujas quede dispuesto con inclinación
con respecto a las superficies superiores de las placas
rectangulares de base, una pared inclinada como superficie superior
queda inclinada en una extremo superior de la misma formando una
pared superior que se extiende de forma sustancialmente horizontal,
poseyendo el elemento de guía de burbujas paredes laterales
dirigidas hacia bajo desde ambos bordes laterales de la pared
inclinada y de la pared superior, y los extremos inferiores de las
dos paredes laterales están unidos a las superficies superiores de
las placas de base rectangulares,
de manera que la tobera de descarga queda
dispuesta de manera pasante por un orificio realizado en la parte
baja de la pared inclinada de manera que tiene capacidad de
rotación, de manera que, como mínimo, una de las placas de base
rectangulares dispuesta en oposición está curvada en la misma
dirección en una parte extrema frontal y/o en una parte extrema
posterior según sea necesario, o de manera que, como mínimo una de
las placas de base rectangulares está dotada con medios de ajuste de
peso.
Además, la presente invención consiste en un
aparato de cultivo como combinación del dispositivo de cultivo antes
mencionado con el dispositivo de descarga de gas al que se ha hecho
referencia.
El material transparente utilizado en los
dispositivos de cultivo puede ser cualquier material transparente
siempre que tenga excelentes características de transmisión de la
luz y suficiente resistencia a la intemperie, así como resistencia a
los rayos ultravioleta; por ejemplo, se puede seleccionar entre
materiales tales como resinas acrílicas, policarbonato,
polipropileno, polietileno, cloruro de polivinilo, cristal, y otros;
la resina sintética puede ser aplicable de manera adecuada en
términos de facilidad de fabricación; en particular, la resina
acrílica es un material preferente, porque tiene las características
antes mencionadas.
El gas introducido en el dispositivo de cultivo
debe contener ácido carbónico gaseoso en sus componentes y puede ser
un gas que tenga una concentración incrementada de ácido carbónico
gaseoso por mezcla de ácido carbónico en el aire; el aire y el ácido
carbónico gaseoso pueden ser introducidos también de forma separada
en el interior del dispositivo.
El ácido carbónico gaseoso se utiliza más
preferentemente en forma de mezcla con el aire. Mientras que la
burbuja de aire que contiene ácido carbónico gaseoso asciende a la
superficie con la agitación de la solución de cultivo, el ácido
carbónico gaseoso es dispersado y absorbido en la solución de
cultivo, y el aire funciona eliminando el oxígeno que se genera en
el cultivo por la solución de cultivo. Si el ácido carbónico gaseoso
se ha introducido solo en la solución de cultivo, las tasas de
introducción de ácido carbónico gaseoso serán reducidas y las tasas
de dispersión del ácido carbónico gaseoso en la solución del cultivo
tenderán a reducirse de manera inevitable.
La parte de la abertura cilíndrica funciona
dejando salir el aire introducido en la solución de cultivo, del
ácido carbónico gaseoso no utilizado y del oxígeno generado, todos
los cuales pasan a la atmósfera. No obstante, si la parte de la
abertura se abre a la atmósfera, las impurezas tales como polvo y
otras entrarán en el dispositivo. Para impedir la mezcla de dichas
sustancias, es preferible dotar a la parte de la abertura de un
elemento de filtrado o dotar a la parte de la abertura con una tapa
para actuar de manera similar al elemento de filtrado.
Esta parte de la abertura puede ser moldeada en
una forma integral junto con la cúpula hemisférica exterior, la
pared periférica cónica externa, o la pared superior de la pared
periférica cilíndrica exterior o puede ser un elemento moldeado
separadamente y fijado posteriormente a aquélla.
El dispositivo de cultivo con forma de cúpula o
de forma cónica utilizado como cuerpo del dispositivo de cultivo se
puede construir en cualquiera de las maneras siguientes; cada uno de
los elementos exterior e interior está formado de manera integral;
uno de ellos está formado de manera integral mientras que el otro lo
está como conjunto de elementos divididos de manera apropiada de dos
o cuatro partes; ambos elementos pueden ser montados a base de
elementos divididos. La forma de realización del dispositivo se
puede determinar de acuerdo con las dimensiones y forma del
dispositivo de cultivo.
Además, el material y estructura del elemento
receptor del agua de rociado se pueden determinar arbitrariamente
siempre que dicho elemento pueda recibir corrientes de agua de
rociado y que discurren de forma descendente sobre la superficie
externa del dispositivo. El material puede ser o bien un material
metálico o un material plástico.
La estructura del receptor de agua de rociado
puede ser cualquiera de las siguientes: moldeada en forma de
elemento separado con respecto al cuerpo del dispositivo de cultivo;
el elemento receptor es construido al prolongar el extremo inferior
del elemento externo del dispositivo de cultivo horizontalmente
alrededor de la periferia externa y doblando la parte de extremo
hacia arriba; el elemento receptor del agua de rociado es construido
prolongando el extremo inferior del elemento interno del dispositivo
de cultivo horizontalmente alrededor de la periferia externa y
doblando la parte extrema hacia arriba.
Una configuración preferente del elemento
receptor de agua de rociado es un elemento moldeado en forma de
elemento separado con respecto al cuerpo del dispositivo de
cultivo.
El elemento de introducción de aire y/o ácido
carbónico gaseoso dispuesto en el fondo puede ser un elemento
tubular que tenga una serie de aberturas de descarga de gas, o bien
orificios de descarga de gas perforados en la parte del fondo.
Dado que el gas introducido desde este elemento
de introducción hacia adentro de la solución de cultivo agita dicha
solución de cultivo al desplazarse hacia arriba en la mencionada
solución de cultivo, esta última no tiene que ser agitada
mecánicamente de forma expresa. Este método puede impedir la ruptura
de células y la aparición de esfuerzos de cizalladura debido a la
agitación mecánica.
El oxígeno gaseoso que se genera en la
fotosíntesis puede ser descargada de manera eficaz y rápida desde la
solución de cultivo con el ascenso del gas.
Existen dos métodos para suministrar la solución
de cultivo al dispositivo de cultivo. El primer método consiste en
un método para disponer en la parte del fondo un elemento de
suministro (por ejemplo, un orificio de suministro realizado en la
parte del fondo) y suministrar la solución de cultivo a través de
este elemento de suministro.
El segundo método es un método para suministrar
la solución de cultivo a través de la abertura cilíndrica de la
parte superior.
La disposición de varios suministros y elementos
de introducción en el dispositivo provocará complicaciones del
dispositivo y también un problema de contaminación cuando tiene
lugar el cambio del tipo de microalgas a cultivar.
Por lo tanto, el segundo método es el más
preferible.
Dado que ambos elementos exterior e interior del
dispositivo de cultivo están realizados mediante el material
transparente, si se dispone una fuente de luz artificial en el
espacio interior del dispositivo de cultivo, el cultivo puede ser
también llevado a cabo durante la noche en el caso del cultivo
exterior. En el caso de un cultivo en interiores, se puede conseguir
un cultivo continuo, eficaz, con dos fuentes de luz artificial
dispuestas en el interior y en el exterior del dispositivo de
cultivo.
Dado que el dispositivo de cultivo en forma de
cúpula tiene un área ocupada reducida pero una superficie grande, la
superficie receptora de la luz es asimismo grande. En este
dispositivo, la agitación de la solución de cultivo se lleva a cabo
de manera extremadamente satisfactoria. Cuando se realiza este
dispositivo en un material plástico, puede ser constituido de manera
fácil por formación mediante vacío y, por lo tanto, se puede
realizar al coste más reducido.
Por estas razones, el dispositivo de cultivo con
forma de cúpula es el más preferente como dispositivo de cultivo de
microalgas.
Es preferible disponer en el dispositivo de
cultivo varios sensores, tales como un sensor de temperatura, un
sensor de nivel de líquido, un sensor de pH, un sensor de cantidad
de oxígeno disuelto, o similares, para controlar y supervisar las
condiciones de cultivo. Estos sensores son colocados a través de la
parte de la abertura cilíndrica o a través de la pared externa del
dispositivo.
Dado que el dispositivo de descarga de gas de la
presente invención descarga el gas del aire, o similar,
oblicuamente hacia abajo, hacia la parte del fondo del dispositivo
de cultivo, avanza por saltos como una rana en el dispositivo. Este
movimiento hace que la solución de cultivo sea agitada fuertemente y
el gas descargado agita también la solución de cultivo durante su
ascenso en la misma. En particular, en casos en los que las
microalgas a cultivar tienen probabilidades de formar colonias, el
gas descargado desde el dispositivo de descarga de gas produce el
fraccionamiento de las colonias y dispersa las microalgas de la
solución de cultivo, incrementando, por lo tanto, el rendimiento del
cultivo.
El dispositivo de descarga de gas está realizado
normalmente a base de un material plástico y está dotado de medios
de ajuste de peso para ajustar el peso del dispositivo.
Las microalgas que pueden ser cultivadas por
utilización del dispositivo de cultivo de la presente invención
comprenden una variedad de microalgas, además de Chlorella,
Spirulina y Dunaliella que han tenido éxito comercial hasta el
momento. Por ejemplo, se incluyen entre estas microalgas otras que
tienen excelentes valores añadidos que producen sustancias útiles,
tales como Haematococcus pluviaris que produce
\beta-ketocarotenoides (astaxanthina),
Isochrysis galbana (Isocrysis galvana) utilizada como cebo
vivo para el cultivo de peces marinos o la producción de ácidos
grasos altamente insaturados (DHA), Nannochloropsis oculata
que se utiliza también como cebo vivo para el cultivo de peces
marinos o para la producción de ácidos grasos altamente insaturados
(EPA) y otros. El aparato de cultivo de la presente invención puede
cultivar estas microalgas con elevadas concentraciones y elevada
eficacia de utilización de la luz.
la figura 1 es una vista en sección de un
dispositivo de cultivo en forma de cúpula, según la presente
invención;
la figura 2 es una vista parcial, esquemática,
que muestra la situación durante el cultivo en el dispositivo de
cultivo con forma de cúpula que se ha mostrado en la figura 1;
la figura 3 es una vista frontal del dispositivo
de cultivo con forma de cúpula mostrado en la figura
1;
1;
la figura 4 es un diagrama explicativo que
muestra un sistema de cultivo en masa de microalgas utilizando los
dispositivos de cultivo con forma de cúpula mostrados en las figuras
1 a 3;
la figura 5 es una vista en sección de un
dispositivo de cultivo de forma cónica, según la presente
invención;
la figura 6 es una vista frontal del dispositivo
de cultivo de la forma cónica de la figura 5;
la figura 9 es una vista en perspectiva de un
dispositivo de descarga de gas;
la figura 10 es una vista lateral del dispositivo
de descarga de gas de la figura 9;
la figura 11 es una vista en planta del
dispositivo de descarga de gas de la figura 9;
la figura 12 es una vista en sección del
dispositivo de descarga de gas de la figura 9;
la figura 13 es una vista en sección y a mayor
escala de la tobera de descarga del dispositivo de descarga de gas
de la figura 9;
la figura 14 es una vista explicativa, en
sección, que muestra el estado en el que el dispositivo de descarga
de gas efectúa la descarga del mismo dentro de la solución de
cultivo;
la figura 15 es un dibujo explicativo, en
sección, de un aparato de cultivo como combinación del dispositivo
de cultivo con forma de cúpula con el dispositivo de descarga de
gas;
la figura 16 es una vista superior en planta,
parcialmente seccionada de la figura 15;
la figura 17 es una vista explicativa, en
sección, de un aparato de cultivo como combinación del dispositivo
de cultivo de forma cónica con el dispositivo de descarga de
gas;
la figura 19 es una vista en perspectiva que
muestra otro ejemplo de realización del dispositivo de descarga de
gas de la presente invención;
la figura 20 es una vista en perspectiva que
muestra otro ejemplo del dispositivo de descarga de gas de la
presente invención;
la figura 21 es una vista en perspectiva que
muestra otro ejemplo del dispositivo de descarga de gas según la
presente invención; y
la figura 22 es una vista en sección, según la
línea de corte (X-X') de la figura 21.
A efectos de explicar la presente invención de
manera más detallada, los dispositivos de cultivo y dispositivos de
descarga de gas según la presente invención se describirán haciendo
referencia a los dibujos adjuntos.
Las figuras 1 a 3 muestran el dispositivo de
cultivo (1) en forma de cúpula.
La figura 3 es una vista frontal del dispositivo
de cultivo (1) en forma de cúpula, en el que se dispone una parte de
abertura cilíndrica (4) en la parte superior de la cúpula
hemisférica externa (8), un elemento rociador de agua (3) para la
refrigeración de la cúpula (8) queda dispuesto en el exterior de la
parte de la abertura cilíndrica (4), un elemento (11) receptor de
agua de rociado para recibir el agua de rociado del elemento
rociador (3) queda dispuesto en la parte baja de la cúpula (8), y el
dispositivo (1) es soportado por una serie de elementos de fijación
(16). Un elemento de introducción de gas (6) y un elemento (7) de
descarga de la solución de cultivo están fijados en la parte de
fondo (14) del dispositivo de cultivo.
La figura 1 es una vista en sección del
dispositivo (1). Este dispositivo (1) está constituido por la cúpula
hemisférica externa (8), la cúpula hemisférica interior (9) y la
parte de fondo (14) para conectar los extremos inferiores de las dos
cúpulas. La parte de abertura cilíndrica (4) está dispuesta en forma
de elemento separado en la parte superior de la cúpula (8), y el
elemento para el rociado de agua (3) está dispuesto fuera de la
parte de abertura cilíndrica (4), de manera que el agua de
refrigeración (15) es rociada desde dicho elemento rociador (3)
sobre la superficie de la cúpula (8) y cae cubriendo la superficie
de dicha cúpula (8) en forma laminar, descendiendo hacia el receptor
(11) de agua de rociado.
La temperatura de la solución de cultivo (5) es
controlada por dicha agua de refrigeración (15) (ver figura 2).
La cúpula (8), la cúpula (9), la parte de fondo
(14), la parte de abertura cilíndrica (4) y el elemento (11)
receptor del agua de rociado están realizados en un material
transparente. El material transparente utilizado, en este caso, es
resina acrílica. Un material metálico, tal como acero inoxidable o
similar, puede ser también utilizado preferentemente como material
para el elemento receptor (11) de agua de rociado. El agua de
refrigeración es retirada o drenada del elemento receptor (11) del
agua de rociado mediante un elemento de drenaje (no mostrado). El
agua eliminada por drenaje es almacenada y utilizada nuevamente como
agua de refrigeración.
Fijado en la parte (14) del fondo se encuentra el
elemento (6) de introducción de gas, destinado a suministrar aire
y/o ácido carbónico gaseoso en el interior de la solución de cultivo
(5) y el elemento de descarga (7) para descargar la solución de
cultivo (5) del dispositivo de cultivo (1). Una serie de tubos de
entrada de gas (10) que tienen muchos orificios de entrada
realizados en una superficie superior del tubo queda dispuesta en
la superficie superior de la parte de fondo (14), comprendiendo, por
lo tanto, una parte del elemento (6) de introducción de gas. El gas
suministrado desde el elemento de introducción de gas (6) es
preferentemente aire que contiene ácido carbónico gaseoso, pero
puede ser también solamente aire.
Una fuente de luz artificial (2) queda dispuesta
en un espacio interno de la cúpula hemisférica interna. La fuente de
luz artificial (2) permite que las microalgas realicen la
fotosíntesis incluso en el caso de cultivo en el exterior durante la
noche. Además, en el caso de cultivo en interior, la fotosíntesis
puede ser acelerada con fuentes de luz artificial dispuestas tanto
en el exterior como en el interior del dispositivo de cultivo, y, en
este caso, la profundidad o grosor de la solución de cultivo se
pueden incrementar, en caso necesario.
La figura 2 muestra esquemáticamente la situación
durante el cultivo. Las burbujas (12) del gas descargado desde las
tuberías de entrada de gas (10) hacia adentro de la solución de
cultivo (5) se desplazan hacia arriba en la solución de cultivo (5)
a lo largo de la pared interna de la cúpula hemisférica exterior (8)
a causa de su capacidad de flotación. Este movimiento hacia arriba
de las burbujas (12) ayuda al movimiento hacia arriba de la solución
de cultivo, el ácido carbónico gaseoso incluido en las burbujas (12)
es suministrado a la solución de cultivo, y el oxígeno que se genera
en la fotosíntesis de las microalgas es arrastrado dentro de las
burbujas (12). Las burbujas (12) son liberadas a la atmósfera en la
superficie de la solución de cultivo. Una corriente (17) de la
solución de cultivo que se desplaza hacia arriba a lo largo de la
pared interna de la cúpula (8) desciende a lo largo de la pared de
la cúpula hemisférica interior (9).
Tal como se ha descrito anteriormente, el gas
constituido por aire, etc. suministrado desde las proximidades de la
parte de fondo que pasa hacia adentro de la solución de cultivo
funciona suministrando ácido carbónico gaseoso a la solución de
cultivo y recogiendo el oxígeno gaseoso generado para facilitarlo a
la atmósfera, por una parte, y para agitar de manera uniforme la
solución de cultivo, por otra.
Durante el verano, en el que el cultivo puede ser
difícil a causa de la elevación de temperatura en la solución de
cultivo, el agua de refrigeración (15) es suministrada desde el
elemento de rociado de agua (3) sobre la superficie de la cúpula
hemisférica externa (8), a efectos de comprobar la temperatura de la
solución de cultivo. El agua utilizada para la refrigeración es
recogida por intermedio del elemento (11) receptor del agua de
rociado y se utiliza nuevamente.
Cuando en el cultivo en el exterior se lleva a
cabo el cultivo asimismo durante la noche, se puede conseguir un
cultivo continuo durante las 24 horas por utilización de una fuente
de luz artificial (2) dispuesta en un espacio interior de la cúpula
hemisférica interna (9).
Las microalgas, que reciben la luz del sol
durante el día, llevan a cabo activamente la fotosíntesis,
incrementando, produciendo y almacenando las sustancias útiles,
tales como proteínas, polisacáridos, ácidos grasos, pigmentos,
vitaminas y otros, mientras que, durante la noche, dicha
fotosíntesis no es llevada a cabo y las sustancias sintetizadas
durante el día son utilizadas por el consumo de energía de las
propias microalgas; por ejemplo, en verano, se tiene una pérdida de
peso que llega aproximadamente al 20 por ciento de las células de
algas, en casos extremos, en comparación con el que tiene lugar
durante el tiempo diurno, provocando, por lo tanto, una importante
pérdida.
Para impedir esta pérdida, se utiliza una fuente
de luz artificial para llevar a cabo la fotosíntesis, a efectos de
compensar las pérdidas. Por lo tanto, la fuente de luz artificial se
puede disponer de forma que suministre la cantidad de luz suficiente
para una fotosíntesis mínima, pero no representará problema alguno
aunque se lleve a cabo una fotosíntesis más elevada. La fuente de
luz artificial puede ser una fuente de luz seleccionada, por
ejemplo, entre tubos fluorescentes, una lámpara incandescente, una
lámpara de halógeno y similares.
En el caso de cultivos de interiores, las fuentes
de luz artificial pueden ser utilizadas tanto fuera como dentro del
dispositivo de cultivo (1). La utilización de las fuentes de luz
artificial (2), de esta manera, permite un cultivo eficaz y continuo
durante las 24 horas.
Para controlar las condiciones de cultivo, es
necesario medir en todo momento la temperatura, el nivel de líquido,
el pH y la cantidad de oxígeno disuelto (DO) de la solución de
cultivo, manteniendo cada uno de los valores numéricos de estos
factores dentro de una gama óptima de valores. Por lo tanto, es
deseable acoplar sensores de estos factores al dispositivo, y éstos
se disponen preferentemente a través de la parte de abertura
cilíndrica (4) en la parte superior o a través de la cúpula (8) o de
la cúpula (9), o de ambas. Si se acoplan en la cúpula, el
dispositivo se complicará y será necesaria una cantidad considerable
de mano de obra y de tiempo para limpieza, etc; por lo tanto, se
disponen de manera preferente a través de la abertura cilíndrica
(4).
Este dispositivo de cultivo (1) en forma de
cúpula puede ser construido con una combinación arbitraria de dos
tipos de cúpulas hemisféricas que tienen correspondientes radios
distintos entre sí, y esta estructura permite el cambio del volumen
del espacio formado entre las dos cúpulas, cambiando la distancia
entre ellas. Esto significa que la cantidad de solución de cultivo y
la profundidad o grosor de la solución de cultivo se pueden ajustar
libremente.
Además, las microalgas se pegan en las
superficies del dispositivo en contacto con la solución de cultivo
y, de este modo, para el desmontaje y limpieza de estos materiales
adheridos, se desmonta la cúpula hemisférica exterior (8) de los dos
tipos de cúpulas hemisféricas combinadas, a efectos de permitir que
cada una de estas cúpulas pueda ser limpiada; o bien ambas cúpulas
pueden ser desmontadas para su limpieza en diferentes lugares.
Para las cúpulas hemisféricas, es muy conveniente
utilizar un conjunto, por ejemplo, el de dos componentes como cúpula
hemisférica exterior. En cualquier caso, cada uno de los dos tipos
de cúpulas no tiene que ser un elemento moldeado de forma integral,
sino que puede ser un conjunto de varios componentes moldeados.
La forma de las cúpulas hemisféricas puede ser
cualquier tipo de forma de cúpula hemisférica obtenida por corte de
una esfera en una posición arbitraria, pero la forma más preferente
es aproximadamente hemisférica en términos de la eficacia de
utilización de la luz y recepción de la luz.
La presente invención abarca asimismo formas
esféricas modificadas incluyendo forma de huevo, etc., además de las
formas esféricas.
Las dimensiones de las cúpulas aplicables son,
por ejemplo, de unos 50 cm a unos 200 cm de diámetro, y el
dispositivo de cultivo puede ser construido seleccionando de forma
arbitraria las dimensiones apropiadas de acuerdo con el tipo de
microalgas a cultivar, condiciones de cultivo y objetivo del
cultivo.
La separación entre los dos tipos de cúpulas se
puede ajustar para obtener el máximo rendimiento de la fotosíntesis,
dependiendo, no obstante, del tipo de microalgas, condiciones de
cultivo y objetivo del cultivo. Normalmente, la separación es
preferentemente de 2,5 cm hasta 10 cm, y más preferentemente unos 5
cm.
El dispositivo de cultivo (1) de tipo cúpula que
tiene una separación de cúpula de 5 cm fue constituido mediante la
cúpula hemisférica externa (8) con un radio de unos 50 cm, y la
cúpula hemisférica interna con un radio de unos 45 cm, y la parte de
la abertura cilíndrica (4) moldeada en forma de elemento separado de
las cúpulas y poseyendo un diámetro de 6 cm fue dispuesta a la parte
superior de la cúpula (8).
Las microalgas, Spirulina Platencis,
fueron cultivadas por utilización de este dispositivo de cultivo, de
manera que la concentración de cultivo fue de 10 a 20 gramos/litro y
la productividad de 2,0 a 5,0 gramos/litro/día. Por otra parte, en
el caso del método de estanque de cultivo convencional, la
concentración de cultivo es de 0,3 a 0,5 gramos/litro y la
productividad es de 0,1 a 0,2 gramos/litro/día. Se comprobó por lo
tanto de esta manera que la productividad era aumentada a unas diez
veces la de un método de cultivo convencional.
También se comprobó en el cultivo de
Haematococcus Pluviaris que producían astaxantina de un
pigmento rojo que era posible producir cuerpos de algas (biomasas)
conteniendo un alto contenido de 4% a 8% del pigmento, astaxantina,
por cultivo de alta concentración en una concentración de cultivo de
5 gramos a 10 gramos/litro. El cultivo de Haematococcus
Pluviaris que produce este pigmento rojo era muy difícil en el
método de estanque de cultivo convencional. Además, el cultivo de
alta concentración de 5 gramos a 10 gramos/litro aproximadamente se
pudo llevar a cabo también con las algas marinas de
Nannochloropsis Oculata. La máxima concentración por el
método convencional era de 0,2 a 0,4 gramos/litro.
La figura 4 muestra un sistema en el que se
coloca una serie de dispositivos de cultivo de exteriores, de tipo
cerrado, de acuerdo con la presente invención, y que pueden cultivar
las microalgas simultáneamente y con volumen. En el sistema, las
microalgas del mismo tipo pueden ser colocadas y cultivadas
simultáneamente en los dispositivos componentes individuales o bien
las microalgas de diferentes tipos pueden ser colocadas y cultivadas
separadamente en los dispositivos individuales. Cada uno de los
dispositivos está dotado de varios sensores para tener capacidad de
controlar las condiciones de cultivo.
Esta estructura es muy efectiva porque las
diferentes condiciones de cultivo de los dispositivos individuales
se pueden controlar independientemente incluso si las microalgas de
diferentes tipos son cultivadas en los dispositivos
individuales.
Además, aunque los dispositivos están dispuestos
en una relación más bien densa, la eficacia de utilización de la luz
o el área de recepción de la luz por área de ocupación es grande;
por esta razón, la estructura es muy conveniente y adecuada para
cultivo en volumen y con una productividad muy elevada.
Las figuras 5 y 6 muestran el dispositivo de
cultivo (21) de forma cónica.
La figura 6 es una visión frontal del dispositivo
de cultivo (21) de forma cónica, en el que la parte de abertura
cilíndrica (24) está dispuesta en la parte superior de la pared
periférica cónica externa (28) realizada de material transparente,
el elemento (23) de agua de rociado para enfriar la pared periférica
(28) está dispuesto en el exterior de dicha abertura (24), estando
dispuesto el dispositivo (31) receptor del agua de rociado destinado
a recibir el agua de refrigeración procedente del rociado del
elemento rociador (23) en la parte inferior de la pared periférica
(28) y el dispositivo (21) está soportado por una serie de elementos
de fijación (36).
Además, el elemento (26) de introducción de gas y
el elemento (27) de descarga de la solución de cultivo están fijados
a la parte inferior (34) del dispositivo (21).
La figura 5 es una vista en sección del
dispositivo (21). Este dispositivo (21) está formado por la pared
periférica cónica externa (28) de material transparente, una pared
periférica cónica interna (29) de material transparente y la parte
de fondo (34) destinada a conectar los extremos inferiores de las
dos paredes periféricas. La parte (24) de abertura cilíndrica está
dispuesta como elemento separador en la parte superior de la pared
periférica cónica externa (28) y el elemento rociador de agua (23)
está dispuesto en el exterior de la abertura (24), de manera que el
agua de refrigeración es rociada desde este elemento rociador de
agua (23) sobre la superficie de la pared periférica (28), cayendo
de forma que cubre la superficie de dicha pared periférica (28) en
forma de película, descendiendo hacia el receptor (31) del agua de
rociado. La temperatura de la solución de cultivo (25) es controlada
por el agua de refrigeración.
Cada uno de la pared periférica (28), pared
periférica (29), parte del fondo (34), parte de abertura cilíndrica
(24) y receptor (31) de agua de rociado es realizada en un material
transparente tal como resina acrílica.
El agua de refrigeración del receptor (31) de
agua de rociado es eliminada o drenada a través del elemento de
drenaje (no mostrado).
Fijado a la parte del fondo (34) se encuentra el
elemento de introducción de gas (26) destinado a suministrar aire
y/o ácido carbónico a la solución de cultivo (25) y el elemento de
descarga (27) para descargar la solución de cultivo (25) desde el
dispositivo (21). Una serie de tubos de entrada de gas (30) que
tienen una serie de aberturas de entrada de gas taladradas en la
superficie superior del tubo está dispuesta en la superficie
superior de la parte del fondo (34), comprendiendo por lo tanto
parte del elemento (26) de introducción de gas. Además, la fuente de
luz artificial (22) está dispuesta en un espacio interior de la
pared periférica (29), de manera que la fotosíntesis puede ser
llevada a cabo de manera continua durante la noche en el cultivo en
exteriores.
Las figuras 9 a 12 son una vista en perspectiva,
una vista lateral y una vista en planta, respectivamente, del
dispositivo de descarga de gas (100), y la figura 13 es una vista en
sección a mayor escala de una tobera de descarga del dispositivo de
descarga de gas.
El dispositivo de descarga de gas (100) está
formado por las placas de base rectangulares (101), (101') opuestas
entre sí, de un elemento (102) para guía de las burbujas en sección
de U invertida \Pi que se abre hacia abajo, y una tobera de
descarga (103), estando inclinado el elemento (102) de guía de
burbujas con respecto a las superficies superiores (107), (107') de
las placas de base de forma rectangular, y teniendo una pared
inclinada (104) como superficie superior y una pared superior (105)
dispuesta casi horizontalmente en su extremo superior, poseyendo
asimismo el elemento de guía de burbujas (102) paredes laterales
(106), (106') descendentes desde los bordes laterales de la pared
inclinada (104) y de la pared superior (105), estando unidos los
extremos inferiores de las dos paredes laterales (106), (106') a las
superficies superiores (107), (107') de las dos placas rectangulares
de base (101) (101'). Ambas placas rectangulares de base están
fijadas entre sí por elementos de fijación (108), (108').
La tobera de descarga (103) está dispuesta a
través de un orificio (109) taladrado en la parte inferior de la
pared inclinada (104), de forma que es rotativa. Los tapones (110)
(110') están situados en posiciones opuestas a cada lado del
orificio pasante (109) en la periferia externa de la tobera (103) a
efectos de impedir que la tobera (103) pueda deslizar pasando por el
orificio (109).
En cualquier tipo de cuerpo principal del
dispositivo de cultivo, es decir, tanto en el tipo en forma de
cúpula, de forma cónica, de forma cilíndrica, el borde interior y el
borde exterior de la parte inferior son circunferencias de círculos
concéntricos, y la parte de fondo es, por lo tanto, una forma
circular obtenida por corte de una parte central de un disco. A
efectos de permitir un movimiento fácil en la parte de fondo de la
forma de círculo taladrada, las partes frontal y posterior de las
placas de base rectangulares (101), (101') están dobladas en la
misma dirección, tal como se ha mostrado en la figura 11.
El ángulo de inclinación de la pared inclinada
(104) se ha diseñado preferentemente para tener un valor de 45º a
60º con respecto a las superficies superiores de las placas
rectangulares de base.
La figura 14 es una figura explicativa que
muestra el estado en el que el dispositivo de descarga de gas
efectúa la descarga del gas dentro de la solución de cultivo.
El gas constituido por aire o aire que contiene
ácido carbónico gaseoso es suministrado desde el dispositivo de
suministro de gas (no mostrado) dispuesto separadamente con respecto
al dispositivo de cultivo, por un tubo de entrada de gas (111) hacia
la tobera de descarga (103) y es descargado a continuación desde la
punta de la tobera hacia la parte del fondo (112) del dispositivo de
cultivo. El gas (113) descargado choca con la parte de fondo (112)
y, después de ello, se desplaza en forma de burbujas (114) dentro
del elemento de guía de burbujas (102), es decir, a lo largo de la
pared inclinada (104) y de la pared superior (105) a alimentar desde
el extremo de la pared superior (105) hacia adentro de la solución
de cultivo (115). Las burbujas (114) se alimentan por lo tanto hacia
arriba en la solución para su descarga a la atmósfera en la
superficie de la solución de cultivo. Mientras el gas se encuentra
en contacto con la solución de cultivo, dicha solución de cultivo
absorbe el ácido carbónico gaseoso, mientras el gas absorbe el
oxígeno que se genera en la fotosíntesis de algas formando burbujas
o siendo disuelto en la solución de cultivo. Las burbujas (114)
empujan también la solución durante el movimiento hacia arriba en la
solución de cultivo, provocando por lo tanto un movimiento de
convección de la solución.
El gas y las burbujas (114) descargadas desde la
punta extrema de la tobera de descarga (103) producen la flotación
del propio dispositivo de descarga de gas y el empuje en la
dirección indicada por la flecha. Esto provoca que el dispositivo de
descarga de gas (100) se desplace en situación de flotación en la
dirección de la flecha. El dispositivo lleva a cabo repetidamente
esta operación hasta terminar en la parte de fondo a causa del peso
del dispositivo (100) después de cierto movimiento, y luego flota
desplazándose hacia adelante; de manera que esta operación hace que
la solución de cultivo sea fuertemente agitada. Este funcionamiento
del dispositivo de descarga de gas en la solución de cultivo es
similar al movimiento de una rana que salta hacia adelante.
Los elementos que forman el dispositivo (100) de
descarga de gas están realizados normalmente en un material
plástico, pero muchos plásticos por sí mismos son bastantes ligeros,
además de la flotación en la solución de cultivo; por lo tanto, son
moldeados en un material obtenido por añadidura de una carga con un
elevado peso específico en un material plástico para conseguir un
cierto peso, elementos en forma de piedra artificial, formados en
laminación por unión de polvo de piedra o carga de un material
pulverulento en las placas de base rectangulares (101), (101') con
resina sintética tal como resina epoxi o similar, los que se
obtienen por formación de la parte inferior de las placas de base
rectangulares (101), (101') en un material similar a la piedra
artificial y formando la parte superior en un material plástico, o
los que permiten el ajuste del peso total del dispositivo (100) de
descarga de gas por el acoplamiento desmontable de pesos de metal
tal como plomo o similar, en posiciones arbitrarias, sobre
superficies opuestas de las placas bases rectangulares (101),
(101'); entre ellos, los elementos más preferentes son los que
permiten el ajuste del peso total.
La figura 15 es una vista explicativa, en
sección, de un aparato de cultivo (150) como combinación del cuerpo
(151) del dispositivo de cultivo con forma de cúpula con el
dispositivo de descarga de gas (100'), y la figura 16 es una vista
superior en planta de la misma, parcialmente en sección.
En este caso, el cuerpo (151) del dispositivo de
cultivo está formado por una cúpula hemisférica externa (153), una
cúpula hemisférica interna (152) y una parte de fondo (154) para
conectar los extremos inferiores de las dos cúpulas, disponiéndose
una abertura cilíndrica (155) en la parte superior de la cúpula
(153), omitiéndose la descripción de los otros elementos.
Todos estos elementos están realizados a base del
material transparente, que es, por ejemplo, resina acrílica.
El dispositivo de descarga de gas (100') al que
está conectado el tubo de entrada de gas (157) es colocado a través
de la parte de la abertura cilíndrica (155) del cuerpo (151) del
dispositivo de cultivo y colocado en la parte del fondo (154).
El tubo de entrada de gas (157) está realizado
del material seleccionado entre poliuretano, silicona, goma
sintética y otros, y se encuentra en contacto con la superficie de
la cúpula hemisférica interior (152).
Mientras el gas constituido por aire o similar es
suministrado al dispositivo (100') de descarga de gas, este
dispositivo (100') avanza en la dirección de movimiento de la flecha
con saltos en la solución de cultivo. En esta ocasión, la solución
de cultivo es agitada suficientemente por el gas descargado y el
movimiento del dispositivo de descarga de gas.
Dado que el dispositivo (100') de descarga de gas
avanza sobre la parte de fondo (154) de forma anular, el dispositivo
(100') se mueve de forma circular con la parte de fondo (154)
mientras que el tubo de entrada de gas (157) conectado al mismo roza
o limpia la superficie de la cúpula hemisférica interior (152), tal
como se ha mostrado en la figura 16. Es decir, el dispositivo (100')
lleva a cabo el movimiento circular sobre la parte de fondo (154)
con el tubo de entrada de gas (157) rozando o limpiando la
superficie de la cúpula (152). Esto significa que el tubo de entrada
de gas (157) actúa impidiendo que las algas se adhieran a la
superficie y asimismo limpia la superficie.
Dado que el dispositivo de descarga de gas (100')
se desplaza mientras realiza la agitación de la solución de cultivo
(156), las algas que tienen probabilidades de formar colonias, en
caso de que existan, se romperán y se dispersarán nuevamente en la
solución de cultivo, de manera que el cultivo puede ser llevado a
cabo de manera muy eficaz.
En esta ocasión, el tubo de entrada de gas está
torsionado, pero la tobera de descarga se encuentra libre para girar
tal como se ha mostrado en la figura 13; por lo tanto, la tobera de
descarga gira en el orificio pasante de manera que contrarresta la
torsión.
La figura 17 es una vista en sección explicativa
del aparato de cultivo (160) como combinación del dispositivo de
descarga de gas (100'') con el cuerpo (161) del dispositivo de
cultivo de forma cónica.
En este caso, el cuerpo (161) del dispositivo de
cultivo esta formado por una pared periférica cónica externa (163)
de material transparente, una pared esférica cónica interior (162)
asimismo de material transparente, y una parte inferior o de fondo
(164) para conectar los extremos inferiores de las dos paredes
periféricas, así como una parte de abertura cilíndrica (165) del
material transparente que queda dispuesta en la parte superior de la
pared periférica (163). Se prescinde de la descripción de los otros
elementos.
El dispositivo de descarga de gas (100'') al que
está conectado el tubo de entrada (167) es conectado a través de la
abertura cilíndrica (165) y es dispuesto en la parte inferior
(164).
Mientras el gas constituido por aire o similar es
alimentado al dispositivo de descarga de gas (100''), este
dispositivo (100'') repite el movimiento hacia adelante con saltos
en la solución de cultivo. Este movimiento es el que se ha descrito
en el aparato de cultivo de las figuras 15 y 16.
La figura 19 es una vista en perspectiva que
muestra otra realización del dispositivo de descarga de gas de la
presente invención.
Este dispositivo (200) de descarga de gas es
distinto de la estructura del dispositivo de descarga de gas (100)
mostrado en la figura 9, por el hecho de que una de las placas
rectangulares de base (201) de las placas rectangulares de base
(201), (201') es más corta que la otra placa de base rectangular
(201') y por el hecho de que la parte extrema frontal y la parte
extrema posterior de la placa rectangular de base (201) no están
dobladas, siendo iguales en los otros aspectos. El numeral (202)
designa el elemento de guía de burbujas, el numeral (203) la tobera
de descarga, el numeral (211) el tubo de entrada de gas, los
numerales (201) y (201') las placas base rectangulares, el numeral
(204) la pared inclinada, el numeral (205) la pared superior, el
numeral (206) la pared lateral, los numerales (207) y (207') las
superficies superiores, y (208) y (208') los elementos de
fijación.
Pesos (no mostrados) como medios para ajuste del
peso son fijados de manera desmontable a las placas de base
rectangulares (201), (201').
La figura 20 es una vista en perspectiva que
muestra otra realización del dispositivo de descarga de gas según la
presente invención.
Este dispositivo de descarga de gas (300) es
distinto de la estructura del dispositivo de descarga de gas (100),
mostrado en la figura 9, por el hecho de que el extremo frontal y el
extremo posterior de ambas placas rectangulares de base dispuestas
en oposición (301) (301') no están curvados, siendo iguales en los
otros aspectos. El numeral (302) indica el elemento de guía de las
burbujas, (303) la tobera de descarga, (311) el tubo de entrada de
gas, (301) y (301') las placas rectangulares de base, (304) la pared
inclinada, (305) la pared superior, (306) la pared lateral, (307) y
(307') las superficies superiores de las placas de base
rectangulares, y (308) y (308') los elementos de fijación.
Unos pesos (no mostrados) como medio de ajuste
del peso están fijados de manera desmontable a las placas
rectangulares de base (301), (301').
La figura 21 es una vista en perspectiva que
muestra otra realización del dispositivo de descarga de gas de la
presente invención. La figura 22 es una vista en sección a lo largo
de la línea (X-X') del dispositivo de descarga de
gas de la figura 21.
Este dispositivo de descarga de gas (400) está
formado por las placas de base rectangulares dispuestas en oposición
(401), (401'), el elemento de guía de burbujas (402) con un contorno
de forma mixta en la sección transversal en forma de U invertida que
se abre hacia abajo, y la tubería de descarga (403) a la que está
conectado el tubo de entrada de gas (411), habiéndose dispuesto el
elemento de guía de burbujas (402) inclinado con respecto a las
superficies superiores (407), (407') de las partes rectangulares de
la placa de base y poseyendo la estructura de la sección transversal
en forma de U invertida, en la que el extremo superior de la pared
inclinada semicircular (404) como superficie superior se extiende
formando una pared superior (405) que mantiene la forma semicircular
y que está curvada de forma casi horizontal y en la que ambas
paredes laterales (formadas por la pared lateral (406) y la otra
pared lateral (no mostrada)) están suspendidas de los bordes de la
forma semicircular, estando unidos los extremos inferiores de ambas
paredes laterales a las superficie superiores (407), (407') de las
placas de base rectangulares. La tobera de descarga (403) está
dispuesta con capacidad de rotación a través del orificio pasante
(409) realizado en la parte superior de la forma semicircular en la
parte baja de la pared inclinada (404) del elemento de guía de
burbujas (402) de la sección transversal en forma de U invertida y
dos tapones (410), (410') están situados en la parte periférica
externa de la tobera de descarga (403) en posiciones opuestas en
cualquiera de los lados del orificio pasante (409) a efectos de
impedir que la tobera de descarga deslice escapando del orificio
(409).
El extremo formado por la pared superior (405) y
ambas paredes laterales está abierto y las placas rectangulares de
base (401), (401') están fijadas entre sí por los elementos de
fijación (408), (408').
En esta realización, las dos placas rectangulares
de base no están curvadas en el extremo frontal y extremo posterior,
sino que se pueden utilizar de forma similar aunque tengan una
estructura tal que el extremo frontal y el extremo posterior de las
dos placas de base rectangulares están curvados en la misma
dirección o una estructura tal que solamente una placa de base
rectangular está curvada en la parte del extremo frontal y/o en la
parte del extremo posterior.
Unos pesos (no mostrados) como medios de ajuste
de peso están fijados de manera desmontable a las placas
rectangulares de base (401), (401').
Tal como se ha descrito en lo anterior, los
dispositivos de cultivo, los dispositivos de descarga de gas, o el
aparato de cultivo como combinación del dispositivo de cultivo con
el dispositivo de descarga de gas, según la presente invención, son
adecuados para el cultivo en altas concentraciones de microalgas, y
la solución de cultivo no tiene que ser agitada mecánicamente de
forma expresa. Además, cuando se dispone de una fuente de luz
artificial en el espacio interno del dispositivo, se puede llevar a
cabo el cultivo continuo durante 24 horas en el exterior y en el
cultivo en interiores la luz puede ser radiada desde el interior y
el exterior, del dispositivo, a efectos de conseguir un cultivo
continuado.
Claims (15)
1. Dispositivo de cultivo de microalgas, cuyo
dispositivo tiene forma de cúpula y comprende una cúpula
semiesférica externa de un material transparente, una cúpula
semiesférica interna de un material transparente y una parte de
fondo que conecta los extremos inferiores de las dos cúpulas,
estando dispuesta una parte de la abertura cilíndrica en la parte
superior de la cúpula semiesférica externa, y un elemento de
introducción de aire y/o gas carbónico y un elemento de descarga de
una solución de cultivo están dispuestos en la parte del fondo.
2. Dispositivo para el cultivo de microalgas,
cuyo dispositivo tiene una forma cónica y comprendiendo una pared
periférica cónica externa, de un material transparente, una pared
periférica cónica interna transparente y una parte de fondo que
conecta los extremos inferiores de las dos paredes periféricas,
disponiéndose una parte de la abertura cilíndrica en la zona
superior de la pared periférica cónica externa y un elemento de
introducción de aire y/o gas carbónico y un elemento de descarga de
una solución de cultivo quedan dispuestos en la parte de fondo.
3. Dispositivo de cultivo, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 y 2, en el que el material transparente es
resina acrílica.
4. Dispositivo de cultivo, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, en el que se dispone además un elemento
para el rociado de agua por fuera de la abertura cilíndrica y se
dispone además un elemento receptor del agua de rociado en la
periferia externa de la parte de fondo.
5. Dispositivo de cultivo, según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, en el que se dispone además una fuente
de luz artificial en un espacio interior de la cúpula semiesférica
interna o la pared periférica interna de forma cónica.
6. Dispositivo de descarga de gas para su
utilización en un dispositivo de cultivo de microalgas, cuyo
dispositivo de descarga de gas comprende dos placas de base
rectangulares en oposición, un elemento de guía de burbujas de
sección transversal en forma de U invertida, que se abre hacia
abajo, y una tobera de descarga, de manera que el elemento de guía
de burbujas queda dispuesto inclinado con respecto a las superficies
superiores de las placas rectangulares de base, una pared inclinada
como superficie superior del elemento de guía de burbujas es curvada
en un extremo superior de la misma para formar una pared superior
que se prolonga sustancialmente de forma horizontal, teniendo el
elemento de guía de burbujas paredes laterales dirigidas hacia abajo
desde ambos bordes laterales de la pared inclinada y la pared
superior, estando unidos los extremos inferiores de ambas paredes
laterales a las superficies superiores de las placas de base
rectangulares, y la tobera de descarga está montada con capacidad de
rotación por un orificio realizado en la parte baja de la pared
inclinada.
7. Dispositivo de descarga de gas a utilizar en
un dispositivo de cultivo, que comprende dos placas de base
rectangulares en oposición, un elemento de guía de burbujas que
tiene forma trasversal de U invertida, abierta hacia abajo, y una
tobera de descarga, de manera que el elemento de guía de burbujas
está dispuesto con inclinación con respecto a las superficies
superiores de las placas de base rectangulares, estando doblado un
extremo superior de una pared inclinada semicircular como superficie
superior del elemento de guía de burbujas para formar una pared
superior que se prolonga de manera sustancialmente horizontal
manteniendo la forma semicircular, teniendo el elemento de guía de
burbujas paredes laterales dirigidas hacia abajo, desde ambos bordes
laterales de la pared inclinada y la pared superior, estando unidos
los extremos inferiores de ambas paredes laterales a las superficies
superiores de las placas de base rectangulares, y la tobera de
descarga está montada con capacidad de rotación a través de un
orificio pasante dispuesto en una parte baja de la pared
inclinada.
8. Dispositivo de descarga de gas, según la
reivindicación 6 ó 7, en el que como mínimo una de las dos placas de
base rectangulares dispuestas en oposición está curvada en la misma
dirección en su parte extrema delantera y/o en su parte extrema
posterior.
9. Dispositivo de descarga de gas, según las
reivindicaciones 6 a 8, en el que como mínimo una de las dos placas
de base rectangulares dispuestas en oposición está dotada de medios
de ajuste de peso.
10. Aparato para el cultivo de microalgas, que
comprende un cuerpo del dispositivo de cultivo y un dispositivo de
descarga de gas,
en el que el cuerpo del dispositivo de cultivo es
un dispositivo de cultivo con forma de cúpula, con forma cónica o
forma cilíndrica,
en el que el dispositivo de cultivo con forma de
cúpula comprende una cúpula semiesférica externa de material
transparente, una cúpula semiesférica interna de material
transparente y una parte inferior que conecta los extremos
inferiores de las dos cúpulas, disponiéndose una parte de abertura
cilíndrica en la parte superior de la cúpula semiesférica externa, y
un elemento de introducción de aire y/o ácido carbónico gaseoso y un
elemento de descarga de la solución de cultivo quedan dispuestos en
la parte del fondo,
en el que el dispositivo de cultivo de forma
cónica comprende una pared periférica cónica externa, de material
transparente, una pared periférica cónica interna transparente y una
parte de fondo que conecta los extremos inferiores de las dos
paredes periféricas, disponiéndose una parte de abertura cilíndrica
en la parte superior de la pared periférica cónica externa y un
elemento de introducción de aire y/o ácido carbónico gaseoso y un
elemento de descarga de una solución de cultivo quedan dispuestos en
la parte de fondo,
o bien en el que el dispositivo de cultivo de
forma cilíndrica comprende una pared periférica cilíndrica externa
que tiene una pared superior de material transparente, una pared
periférica cilíndrica que tiene una pared superior de material
transparente, y una parte de fondo que conecta los extremos
inferiores de las dos paredes periféricas, disponiéndose una parte
de abertura cilíndrica en la parte central de la pared superior de
la pared periférica cilíndrica externa, y un elemento de
introducción de aire y/o ácido carbónico gaseoso así como un
elemento de descarga de una solución de cultivo se disponen en la
parte inferior,
en el que el dispositivo de descarga de gas
comprende dos placas de base rectangulares dispuestas en oposición,
un elemento de guía de las burbujas que tiene sección transversal en
forma de o forma de U invertida, abierta hacia abajo, y una tobera
de descarga, estando dispuesto el elemento de guía de burbujas con
una determinada inclinación con respecto a las superficies
superiores de las placas de base rectangulares, una pared inclinada
como superficie superior del elemento de guía de burbujas que está
curvada en un extremo superior de la misma para formar una pared
superior que se extiende de manera sustancialmente horizontal,
teniendo el elemento de guía de burbujas paredes laterales dirigidas
hacia abajo desde ambos bordes laterales de la pared inclinada y de
la pared superior, estando unidos los extremos inferiores de ambas
paredes laterales, respectivamente, a las dos superficies superiores
de las placas de base rectangulares, y la tobera de descarga está
montada con capacidad de rotación pasando por un orificio realizado
en la parte baja de la pared inclinada.
11. Aparato de cultivo, según la reivindicación
10, en el que el material transparente del cuerpo del dispositivo de
cultivo es una resina acrílica.
12. Aparato de cultivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 10 u 11, en el que el cuerpo del dispositivo de
cultivo comprende además un elemento de rociado de agua por fuera de
la parte de la abertura cilíndrica y un elemento receptor de agua de
rociado alrededor de la periferia externa de la parte de fondo.
13. Aparato de cultivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 12, en el que el cuerpo del dispositivo de
cultivo comprende además una fuente de luz artificial en un espacio
interior de la cúpula semiesférica interna, la pared periférica
cónica interna o la pared periférica cilíndrica interna.
14. Aparato de cultivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 13, en el que como mínimo una de las placas de
base rectangulares del dispositivo de descarga de gas está curvada a
la misma dirección en la parte frontal extrema y/o en la parte
extrema posterior.
15. Aparato de cultivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 14, en el que como mínimo una de las dos
placas de base rectangulares del dispositivo de descarga de gas está
dotada de medios de ajuste del peso.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8655898 | 1998-03-31 | ||
| JP10-86558 | 1998-03-31 | ||
| JP16940398 | 1998-06-17 | ||
| JP10-169403 | 1998-06-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2251183T3 true ES2251183T3 (es) | 2006-04-16 |
Family
ID=26427665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES99910745T Expired - Lifetime ES2251183T3 (es) | 1998-03-31 | 1999-03-29 | Dispositivo de cultivo de microalgas. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6348347B1 (es) |
| EP (1) | EP0999265B1 (es) |
| JP (1) | JP3462508B2 (es) |
| CN (1) | CN1185334C (es) |
| AT (1) | ATE306545T1 (es) |
| AU (1) | AU749885B2 (es) |
| DE (1) | DE69927654T2 (es) |
| ES (1) | ES2251183T3 (es) |
| WO (1) | WO1999050384A1 (es) |
Families Citing this family (58)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1263844C (zh) * | 1999-09-29 | 2006-07-12 | 有限公司迈可罗凯雅 | 能够产生光营养色素、高度不饱和脂肪酸或多糖的藻类的高浓度培养方法 |
| US20090137031A1 (en) * | 1999-09-29 | 2009-05-28 | Seishiro Hirabayashi | Culturing Apparatus and Culturing Method for Photosynthesis Microorganism |
| US6571735B1 (en) * | 2000-10-10 | 2003-06-03 | Loy Wilkinson | Non-metallic bioreactor and uses |
| JP4079877B2 (ja) * | 2001-06-01 | 2008-04-23 | 徹 佐藤 | 微細藻類培養装置、及び、微細藻類培養方法 |
| US6647152B2 (en) * | 2002-01-25 | 2003-11-11 | Thomson Licensing S.A. | Method and system for contouring reduction |
| US20050239182A1 (en) * | 2002-05-13 | 2005-10-27 | Isaac Berzin | Synthetic and biologically-derived products produced using biomass produced by photobioreactors configured for mitigation of pollutants in flue gases |
| US20050260553A1 (en) * | 2002-05-13 | 2005-11-24 | Isaac Berzin | Photobioreactor and process for biomass production and mitigation of pollutants in flue gases |
| US8507253B2 (en) * | 2002-05-13 | 2013-08-13 | Algae Systems, LLC | Photobioreactor cell culture systems, methods for preconditioning photosynthetic organisms, and cultures of photosynthetic organisms produced thereby |
| US20050064577A1 (en) * | 2002-05-13 | 2005-03-24 | Isaac Berzin | Hydrogen production with photosynthetic organisms and from biomass derived therefrom |
| US20070113474A1 (en) * | 2003-05-30 | 2007-05-24 | Biolex, Inc. | Bioreactor for growing biological materials supported on a liquid surface |
| US7176024B2 (en) * | 2003-05-30 | 2007-02-13 | Biolex, Inc. | Bioreactor for growing biological materials supported on a liquid surface |
| WO2005074907A1 (ja) | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Fuji Chemical Industry Co., Ltd. | 遺伝子発現調節剤 |
| AU2006282946A1 (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Solix Biofuels, Inc. | Method, apparatus and system for biodiesel production from algae |
| US20090047722A1 (en) * | 2005-12-09 | 2009-02-19 | Bionavitas, Inc. | Systems, devices, and methods for biomass production |
| US8110395B2 (en) * | 2006-07-10 | 2012-02-07 | Algae Systems, LLC | Photobioreactor systems and methods for treating CO2-enriched gas and producing biomass |
| US9637714B2 (en) | 2006-12-28 | 2017-05-02 | Colorado State University Research Foundation | Diffuse light extended surface area water-supported photobioreactor |
| WO2008089321A2 (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-24 | Joe Mccall | Apparatus and methods for production of biodiesel |
| US20080268302A1 (en) * | 2007-01-17 | 2008-10-30 | Mccall Joe | Energy production systems and methods |
| US8062880B2 (en) * | 2007-04-13 | 2011-11-22 | Freeman Energy Corporation | Biomass cultivation system and corresponding method of operation |
| US20100035321A1 (en) * | 2007-04-20 | 2010-02-11 | Bionavitas, Inc. | Systems, devices, and, methods for releasing biomass cell components |
| AU2008246176B2 (en) | 2007-04-27 | 2014-02-20 | Algae Systems Llc | Photobioreactor systems positioned on bodies of water |
| CN101689638A (zh) * | 2007-05-04 | 2010-03-31 | 埃克民公司 | 固定化酶及其用途 |
| WO2009018498A2 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Bionavitas, Inc. | Illumination systems, devices, and methods for biomass production |
| EP2055770B1 (en) * | 2007-10-29 | 2011-08-10 | Atomic Energy Council - Institute of Nuclear Energy Research | Apparatus and method for growing algae by ionizing radiation |
| US20090130747A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-05-21 | Mon-Han Wu | System and Method of Enhancing Production of Algae |
| US20090134091A1 (en) * | 2007-11-24 | 2009-05-28 | Green Vision Energy Corporation | Method for removing undesirable components from water while containing, cultivating, and harvesting photosynthetic marine microorganisms within water |
| US20090137025A1 (en) * | 2007-11-24 | 2009-05-28 | Green Vision Energy Corporation | Apparatus for containing, cultivating, and harvesting photosynthetic marine microorganisms within water |
| US20090148927A1 (en) * | 2007-12-05 | 2009-06-11 | Sequest, Llc | Mass Production Of Aquatic Plants |
| US20100003741A1 (en) * | 2008-07-01 | 2010-01-07 | Fromson Howard A | Integrated power plant, sewage treatment, and aquatic biomass fuel production system |
| CN101748054B (zh) * | 2008-12-17 | 2013-06-19 | 新奥科技发展有限公司 | 微藻培养的光生物反应器 |
| US8852924B2 (en) | 2009-04-02 | 2014-10-07 | Chingoo Research Partnership | Algae photobioreactor |
| US10405506B2 (en) | 2009-04-20 | 2019-09-10 | Parabel Ltd. | Apparatus for fluid conveyance in a continuous loop |
| DE102009022754A1 (de) | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Christian-Albrechts-Universität Zu Kiel | Photobioreaktor |
| US8877487B2 (en) * | 2009-08-04 | 2014-11-04 | David D. Slagel | Photobioreactor and a process for enhancing growth of photosynthetic organisms |
| AT508363B1 (de) * | 2009-09-22 | 2011-01-15 | Joas Elisabeth Mag | Vorrichtung zur erzeugung von biomasse aus algen durch photosynthese |
| MX2012010490A (es) | 2010-03-12 | 2012-12-17 | Solix Biosystems Inc | Sistemas y metodos para colocar fotobioreactores flotantes flexibles. |
| US8940520B2 (en) | 2010-05-20 | 2015-01-27 | Pond Biofuels Inc. | Process for growing biomass by modulating inputs to reaction zone based on changes to exhaust supply |
| US20120156669A1 (en) | 2010-05-20 | 2012-06-21 | Pond Biofuels Inc. | Biomass Production |
| US8889400B2 (en) | 2010-05-20 | 2014-11-18 | Pond Biofuels Inc. | Diluting exhaust gas being supplied to bioreactor |
| US11512278B2 (en) | 2010-05-20 | 2022-11-29 | Pond Technologies Inc. | Biomass production |
| US8969067B2 (en) | 2010-05-20 | 2015-03-03 | Pond Biofuels Inc. | Process for growing biomass by modulating supply of gas to reaction zone |
| ES2356653B8 (es) * | 2010-11-11 | 2012-03-22 | Universidad De Cantabria | Fotobiorreactor para el cultivo de organismos fotótrofos. |
| US8973531B2 (en) * | 2010-12-09 | 2015-03-10 | Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College | Automated continuous zooplankton culture system |
| CN102174373B (zh) * | 2011-03-02 | 2013-05-22 | 北京市水利科学研究所 | 铜绿微囊藻类研究装置 |
| US20120276633A1 (en) | 2011-04-27 | 2012-11-01 | Pond Biofuels Inc. | Supplying treated exhaust gases for effecting growth of phototrophic biomass |
| US9534261B2 (en) | 2012-10-24 | 2017-01-03 | Pond Biofuels Inc. | Recovering off-gas from photobioreactor |
| JP6946279B2 (ja) | 2015-06-10 | 2021-10-06 | パラベル ニュートリション インコーポレイテッド | マイクロクロップからタンパク質及び高炭水化物産生物を抽出するための方法及び系並びにその組成物 |
| EP3307057A4 (en) | 2015-06-10 | 2019-01-23 | Parabel Ltd. | METHODS AND SYSTEMS FOR FORMING HUMIDITY ABSORPTION PRODUCTS FROM MICRO-HARVESTING |
| CN108347889A (zh) | 2015-06-10 | 2018-07-31 | 帕拉贝尔有限公司 | 用于栽培微作物的涉及漂浮偶联装置的设备、方法和*** |
| EP3320001A4 (en) | 2015-07-06 | 2019-06-12 | Parabel Ltd. | METHOD AND SYSTEMS FOR EXTRACTION OF A POLYSACCHARIDE PRODUCT FROM A MICRONUT PLANT AND COMPOSITIONS THEREOF |
| EP3334748B1 (en) | 2015-08-10 | 2020-09-23 | Parabel Nutrition, Inc. | Methods and systems for extracting reduced oxalic acid protein from aquatic species and compositions thereof |
| JP2018532424A (ja) | 2015-09-10 | 2018-11-08 | パラベル リミテッド | 微小作物から高濃度タンパク質生成物を処理するための方法およびシステム、ならびにその組成物 |
| CN106497792B (zh) * | 2016-11-11 | 2019-09-20 | 新奥科技发展有限公司 | 一种光生物细胞的培养方法 |
| CN107446801B (zh) * | 2017-06-06 | 2020-03-31 | 大连理工大学 | 一种旋转且带有光反射的微藻培养装置 |
| JP7352237B2 (ja) | 2018-02-02 | 2023-09-28 | 富士化学工業株式会社 | 腸内細菌叢中のアッカーマンシアを増やすためにアスタキサンチンを使用する方法及び医薬組成物 |
| JPWO2019172454A1 (ja) | 2018-03-09 | 2021-02-18 | アスタリール株式会社 | 乳化組成物 |
| EP3647406B1 (fr) * | 2018-10-31 | 2021-06-23 | Nénuphar | Dispositif de capture, de transport et de diffusion de lumière pour un photo-bioreacteur |
| FR3087791B1 (fr) * | 2018-10-31 | 2020-12-25 | Frederic Duong | Dispositif de capture, de transport et de diffusion de lumiere pour un photo-bioreacteur |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3224143A (en) * | 1962-04-17 | 1965-12-21 | Aerojet General Co | Apparatus and method for growing algae to recover oxygen |
| US3303608A (en) * | 1965-09-02 | 1967-02-14 | Patrick J Hannan | Oxygen production by photosynthesis of algae under pressure |
| GB1547373A (en) * | 1975-03-20 | 1979-06-13 | British Petroleum Co | Method of growing plant cells and/or photosynthetic bacteria |
| SE422872B (sv) * | 1977-07-07 | 1982-04-05 | Heden Carl Goeran | Sett och anordning for att klimatisera en byggnadskonstruktion |
| US4324068A (en) * | 1980-03-03 | 1982-04-13 | Sax Zzyzx, Ltd. | Production of algae |
| FR2550420A1 (fr) * | 1983-08-11 | 1985-02-15 | Multibio | Procede et installation pour la fermentation en milieu solide des substrats glucidiques |
| FR2596412A1 (fr) * | 1986-03-26 | 1987-10-02 | Commissariat Energie Atomique | Photobioreacteur |
| US4952511A (en) * | 1987-06-11 | 1990-08-28 | Martek Corporation | Photobioreactor |
| IL102189A (en) * | 1992-06-12 | 1995-07-31 | Univ Ben Gurion | Device for growing microorganisms |
| US5958761A (en) * | 1994-01-12 | 1999-09-28 | Yeda Research And Developement Co. Ltd. | Bioreactor and system for improved productivity of photosynthetic algae |
| JPH0838156A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-13 | Maruha Corp | 藻類の培養方法およびその装置 |
| JPH08116960A (ja) * | 1994-10-26 | 1996-05-14 | Kajima Corp | 光合成微生物を用いたリアクターの冷却 ならびに温度調節の方式 |
| JP3125696B2 (ja) * | 1996-04-25 | 2001-01-22 | ダイキン工業株式会社 | 流体浄化装置 |
-
1999
- 1999-03-29 CN CNB998004200A patent/CN1185334C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-29 US US09/424,707 patent/US6348347B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-29 JP JP51601699A patent/JP3462508B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-29 AU AU29590/99A patent/AU749885B2/en not_active Ceased
- 1999-03-29 AT AT99910745T patent/ATE306545T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-03-29 DE DE69927654T patent/DE69927654T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-29 ES ES99910745T patent/ES2251183T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-29 WO PCT/JP1999/001585 patent/WO1999050384A1/ja active IP Right Grant
- 1999-03-29 EP EP99910745A patent/EP0999265B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0999265A1 (en) | 2000-05-10 |
| ATE306545T1 (de) | 2005-10-15 |
| US6348347B1 (en) | 2002-02-19 |
| EP0999265B1 (en) | 2005-10-12 |
| AU2959099A (en) | 1999-10-18 |
| WO1999050384A1 (fr) | 1999-10-07 |
| AU749885B2 (en) | 2002-07-04 |
| EP0999265A4 (en) | 2002-03-13 |
| CN1262706A (zh) | 2000-08-09 |
| DE69927654D1 (de) | 2006-02-23 |
| JP3462508B2 (ja) | 2003-11-05 |
| CN1185334C (zh) | 2005-01-19 |
| DE69927654T2 (de) | 2006-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2251183T3 (es) | Dispositivo de cultivo de microalgas. | |
| CN102203233B (zh) | 藻类生长*** | |
| CN210193886U (zh) | 一种高效封闭式海洋微藻培养光生物反应器 | |
| KR100679989B1 (ko) | 접종물 배양조가 내부에 설치된 수로식 미세조류 옥외배양조 | |
| US8658421B2 (en) | Circulatory photobioreactor | |
| CN103221346A (zh) | 用于培养生物和减缓气体的***、设备和方法 | |
| CN101525574A (zh) | 一种漂浮于水用于养殖工程设施的装置及构建方法 | |
| CA2858204A1 (en) | Low-cost photobioreactor | |
| JPS61115428A (ja) | 養魚プラント | |
| CN207870100U (zh) | 一种循环流净化生态水产养殖*** | |
| EP2412794A1 (en) | Method for circulatory cultivating photosynthetic microalgae | |
| KR20100113179A (ko) | 관형 스피루리나 배양장치 | |
| WO2011061380A1 (es) | Fotobiorreactor para el cultivo en continuo de microalgas y sistema modular que comprende dichos fotobiorreactores | |
| CN111465682A (zh) | 培养罐 | |
| ES2378191T3 (es) | Biorreactor y procedimiento para hacer funcionar un biorreactor | |
| AU2016285489B2 (en) | Microalgae production process and equipment | |
| US20120021496A1 (en) | Method for circulatory cultivating photosynthetic microalgae | |
| ES2356653B2 (es) | Fotobiorreactor para el cultivo de organismos fotótrofos. | |
| CN206232727U (zh) | 微藻养殖设备 | |
| RU2290784C1 (ru) | Способ повышения эффективности эксплуатации рыбоводных водоемов | |
| CN218278164U (zh) | 一种藻类培养装置 | |
| CN206538434U (zh) | 一种便于布设的养殖水体参数调控装置的执行装置 | |
| ES2616498B1 (es) | Equipo doméstico para cultivo de cianobacterias de los géneros spirulina y arthrospira | |
| EP2412793A1 (en) | Circulatory photobioreactor | |
| AU2010202958B2 (en) | Circulatory photobioreactor |