RU2603736C2 - Способ и аппарат для удаления диоксида углерода (со2) из потока газообразных веществ - Google Patents
Способ и аппарат для удаления диоксида углерода (со2) из потока газообразных веществ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2603736C2 RU2603736C2 RU2014108846/10A RU2014108846A RU2603736C2 RU 2603736 C2 RU2603736 C2 RU 2603736C2 RU 2014108846/10 A RU2014108846/10 A RU 2014108846/10A RU 2014108846 A RU2014108846 A RU 2014108846A RU 2603736 C2 RU2603736 C2 RU 2603736C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- enzyme
- algae
- stream
- circulation system
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 77
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 15
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 123
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 51
- 108090000209 Carbonic anhydrases Proteins 0.000 claims abstract description 35
- 102000003846 Carbonic anhydrases Human genes 0.000 claims abstract description 34
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 11
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 118
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 115
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 115
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 18
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 claims description 14
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 14
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 12
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 8
- 240000002900 Arthrospira platensis Species 0.000 claims description 7
- 235000016425 Arthrospira platensis Nutrition 0.000 claims description 7
- 241000362749 Ettlia oleoabundans Species 0.000 claims description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012258 culturing Methods 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 7
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 7
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000005791 algae growth Effects 0.000 description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000195645 Auxenochlorella protothecoides Species 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 102100024633 Carbonic anhydrase 2 Human genes 0.000 description 2
- 241000195649 Chlorella <Chlorellales> Species 0.000 description 2
- 241000206575 Chondrus crispus Species 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- UBLAMKHIFZBBSS-UHFFFAOYSA-N 3-Methylbutyl pentanoate Chemical compound CCCCC(=O)OCCC(C)C UBLAMKHIFZBBSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- -1 Carbon anhydride Chemical class 0.000 description 1
- 101710167917 Carbonic anhydrase 2 Proteins 0.000 description 1
- 102100024644 Carbonic anhydrase 4 Human genes 0.000 description 1
- 101710167916 Carbonic anhydrase 4 Proteins 0.000 description 1
- 241000195651 Chlorella sp. Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 241000206609 Porphyra Species 0.000 description 1
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 1
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N all-trans beta-carotene Natural products CC=1CCCC(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229940011019 arthrospira platensis Drugs 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 239000011648 beta-carotene Substances 0.000 description 1
- TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N beta-carotene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2=CCCCC2(C)C TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N 0.000 description 1
- 235000013734 beta-carotene Nutrition 0.000 description 1
- 229960002747 betacarotene Drugs 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 description 1
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 description 1
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 description 1
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 210000000172 cytosol Anatomy 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000008821 health effect Effects 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical group [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015243 ice cream Nutrition 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008176 lyophilized powder Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000037323 metabolic rate Effects 0.000 description 1
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000020660 omega-3 fatty acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940012843 omega-3 fatty acid Drugs 0.000 description 1
- 235000020665 omega-6 fatty acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940033080 omega-6 fatty acid Drugs 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 235000011962 puddings Nutrition 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229940082787 spirulina Drugs 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 description 1
- OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N β-Carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/77—Liquid phase processes
- B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/20—Degassing; Venting; Bubble traps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/75—Multi-step processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/84—Biological processes
-
- 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
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/18—Apparatus specially designed for the use of free, immobilized or carrier-bound enzymes
-
- 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
- C12M43/00—Combinations of bioreactors or fermenters with other apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/02—Separating microorganisms from their culture media
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/12—Unicellular algae; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/02—Monosaccharides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P3/00—Preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
- C12P7/6409—Fatty acids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/95—Specific microorganisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
- B01D2252/10—Inorganic absorbents
- B01D2252/103—Water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/70—Non-metallic catalysts, additives or dopants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/80—Type of catalytic reaction
- B01D2255/804—Enzymatic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/59—Biological synthesis; Biological purification
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Botany (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен способ снижения количества CO2 в потоке газообразных веществ, а также аппарат для удаления CO2 из потока газообразных веществ. Способ включает контактирование газообразных веществ, содержащих CO2, с первым потоком водной поглощающей жидкости, содержащей карбонат ангидразу, поглощение CO2 указанной жидкостью и превращение его в более растворимый неорганический углерод. Осуществление разделения первого потока жидкости на второй и третий потоки жидкости, где второй поток содержит более высокую концентрацию карбонат ангидразы относительно третьего потока. Осуществление контактирования третьего потока жидкости с микроорганизмом, способным превращать растворенный в жидкости неорганический углерод в кислород и/или биомассу. Аппарат содержит первую и вторую системы циркуляции текучего вещества. Первая система содержит поглощающий блок с внутренним пространством, ниже по потоку от поглощающего блока - фильтровальный блок с фильтром. Вторая система содержит биореактор или водоем для культивирования микроорганизмов. Изобретения обеспечивают повышение эффективности захвата CO2, снижение удельной площади поверхности водоема, а также снижение потребляемой энергии при регенерации поглощающей жидкости. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области снижения выбросов CO2, более конкретно к захвату и превращению CO2. Изобретение дополнительно относится к культивированию водорослей.
Сохраняющаяся зависимость получения энергии от ископаемого топлива и оказываемые на окружающую среду эффекты от сжигания такого топлива в целом связаны с возрастающими изменениями климата, которые наблюдают по всему миру. При сжигании такого топлива образуется диоксид углерода (CO2), так называемый парниковый газ, который ранее в целом высвобождался в атмосферу. По причине эффектов парниковых газов, оказываемых на окружающую среду, которые ведут, например, к глобальному потеплению, идут непрерывные исследования по снижению выбросов CO2 в атмосферу. Один способ снижения выбросов CO2 в атмосферу заключается, например, в захвате и хранении CO2. Классический способ, используемый при захвате CO2, представляет собой реакционную абсорбцию с последующей тепловой регенерацией поглощающей жидкости (Figueroa et al., International Journal of Greenhouse Gas Control 2008, 2(1), 9-20). Амины, используемые для захвата CO2 из потоков газообразных веществ, вступают в реакцию для того, чтобы формировать водорастворимые соединения, которые разрушаются при нагревании для того, чтобы высвобождать CO2. Моноэтаноламин (МЕА) представляет собой регулярно используемое основание для захвата CO2, хотя прилагались усилия для того, чтобы разработать другие возможности. Однако высокая потребляемая энергия, которую используют для регенерации поглощающей жидкости, делает этот способ менее подходящим. Помимо этого способа, непрерывная работа происходит над новыми технологиями для захвата CO2, такими как использование газовых мембранных контактных фильтров (Powell et al., Journal of Membrane Science 2006, 275 (1-2), 1-49), процесс с охлажденным аммиаком (Darde et al., International Journal of Greenhouse Gas Control 2010, 4(2), 131-136), образование карбонатов (Favre et al., Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 2009, 60(3-4), 163-170) и использование ионных жидкостей (Hasib-ur-Rahman et al., Chemical Engineering and Processing: Process Intensification 2010, 49(A), 313-322).
Однако после захвата CO2 все еще сохраняется необходимость изолировать или использовать CO2, другими словами, не выпускать его в атмосферу. До настоящего изобретения, захват и хранение CO2 с изоляцией в геологических формах привлекало внимание (Figueroa et al., International Journal of Greenhouse Gas Control 2008, 2(1), 9-20). Также другими изучены способы превращения захваченного газа в метан, бетон и даже использование в получении сахара.
В WO-A-2010/151787 раскрыта абсорбция CO2 раствором карбоангидразы и использование получаемых бикарбонатных ионов для того, чтобы содействовать росту водорослей. Однако в этом документе не раскрыто разделение богатой поглощающей жидкости на две фракции, одна из фракций имеет более высокую концентрацию фермента, чем другая.
В Ramanan et al. (Bioresource Technology 20101012616-2622) раскрыто изолирование CO2 с использованием водорослей Chlorella sp. и Spirulina platensis. В этом документе также не раскрыто разделение богатой поглощающей жидкости на две фракции, одна из фракций имеет более высокую концентрацию фермента, чем другая. Кроме того, в Ramanan et al. ничего не сказано о повторном использовании.
Одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить альтернативный способ захвата и превращения CO2 из потока газообразных веществ.
Для того чтобы достичь указанной цели, в настоящем изобретении катализируемый ферментом захват CO2 объединен с ростом водорослей. Комбинация этих двух имеет преимущества над известными в данной области способами. Одно преимущество заключается, например, в том, что регенерация поглощающей жидкости не требует (высокой) потребляемой энергии, поскольку регенерацию выполняют посредством водорослей, предпочтительно с использованием солнечной энергии (солнечного света).
В первом варианте осуществления, следовательно, изобретение относится к способу снижения количества диоксида углерода (CO2) в потоке газообразных веществ, способ включает стадии:
(1) приведение в контакт потока газообразных веществ, содержащего CO2, с первым потоком поглощающей жидкости, которая содержит фермент, способный превращать поглощенный жидкостью CO2 в более растворимый в жидкости неорганический углерод,
(2) предоставление CO2 возможности быть поглощенным указанной первой поглощающей жидкостью и предоставление поглощенному жидкостью CO2 возможности быть превращенным в указанный более растворимый неорганический углерод,
(3) разделение первого потока жидкости, содержащего как фермент, так и растворенный неорганический углерод, на второй и третий поток жидкости, где
(4) указанный второй поток жидкости содержит, относительно указанного третьего потока жидкости, более высокую концентрацию фермента,
(5) повторное использование указанного фермента посредством подачи фермента обратно в указанный второй поток жидкости вместе с частью поглощающей жидкости, подлежащей приведению в контакт с потоком газообразных веществ на стадии (1) способа,
(6) приведение в контакт указанного третьего потока жидкости с микроорганизмом, предпочтительно водорослью, способным превращать растворенный в жидкости неорганический углерод в кислород, и/или биомассу, и/или другие продукты водорослей,
(7) предоставление возможности превращения растворимого в жидкости неорганического углерода посредством указанного микроорганизма, тем самым регенерируя поглощающую жидкость,
(8) повторное использование регенерированной поглощающей жидкости, подлежащей приведению в контакт с потоком газообразных веществ на стадии способа (1), предпочтительно посредством первого объединения регенерированной поглощающей жидкости с повторно используемым ферментом со стадии (5).
Использование биологических систем для превращения CO2 уже исследовали, однако до настоящего изобретения это не использовали в комбинации с катализируемым захватом CO2. Наблюдали, что водоросли, например, подходят для превращения CO2 в воду и кислород, по меньшей мере в условиях лабораторного масштаба. Водоросли представляют собой простые фотосинтетические формы жизни, которые способны непосредственно превращать CO2 в энергию. Водоросли представляют собой потенциальный источник биомассы и химические продукты тонкого органического синтеза, причем усилия прикладывают для того, чтобы модифицировать водоросли для получения биотоплива. Следовательно, непосредственное использование водорослей для удаления CO2 из газовых потоков вызывает некоторый интерес (Skjanes et al., Biomolecular Engineering 2007, 24(4), 405-413). Однако все еще необходимо выполнить работу по введению CO2 в эти водоемы с водорослями, принимая во внимание тот факт, что непосредственный впрыск выхлопного газа в водоемы требует большой площади поверхности, а также ведет к неэффективному захвату содержащегося CO2. Производство CO2 на угольной электростанции 500 МВт составляет значительно больше 2,5 миллионов тонн CO2 в год. Для непосредственного впрыска в водоем с водорослями необходим открытый водоем площадью порядка 5-10 км2. Типично, на земельном массиве, необходимом для водоемов с водорослями, ограничено использование захватываемого CO2 для роста водорослей.
Настоящее изобретение относится к идее о том, что за счет объединения каталитического превращения CO2 в растворимый органический углерод и превращения растворимого органического углерода водорослями, водоемы с водорослями меньшего размера можно использовать для того, чтобы превращать большую часть CO2, образуемого электрической станцией. Принимая во внимание то, что CO2 вводят в водоем в растворенной форме, это непосредственно повышает эффективность захвата CO2 водорослями по сравнению с непосредственным впрыском CO2, за счет чего его часть теряется. Эта повышенная эффективность доставки CO2 может вести к снижению удельной площади поверхности водоема вплоть до 1,5-2 раз.
Любой поток газообразных веществ, содержащий CO2, можно использовать в способе в соответствии с изобретением. В предпочтительном варианте осуществления поток газообразных веществ представляет собой богатый CO2 поток газообразных веществ, предпочтительно топочный газ. Использование топочного газа в качестве богатого CO2 потока газообразных веществ в способе в соответствии с изобретением имеет такое преимущество, что снижение выбросов CO2 (угольными) электрическими станциями объединяют с ростом водорослей. Снижение выбросов CO2 является важным, поскольку, в качестве парникового газа, CO2 отвечает за глобальные изменения климата. Как дополнительно описано ниже, получаемые тем самым водоросли имеют множество полезных применений.
Каталитического превращения CO2 можно достичь несколькими известными в данной области способами. Некоторые способы включают использование фотокатализа, систем смешанных аминов, за счет чего один действует больше в качестве ускорителя для второго амина, и железные катализаторы для получения углеводородов и полимеров. Однако предпочтительно катализатор, используемый в способе в соответствии с изобретением, представляет собой фермент, предпочтительно карбоангидразу.
Ферменты карбоангидразы (также обозначаемые как ферменты карбонат ангидразы; EC 4.2.1.1) представляют собой ферменты, способные катализировать гидратацию CO2 в водных жидкостях, и присутствуют в биологических системах. Одна молекула карбоангидразы может гидратировать приблизительно 36000000 молекул диоксида углерода за период в шестьдесят секунд. Ферменты угольного ангидрида присутствуют практически во всех животных и способны не только катализировать гидратацию CO2 в бикарбонат, но также обратную реакцию, т.е. дегидратацию бикарбоната. Карбоангидраза является одним из самых быстрых известных ферментов с высокой скоростью оборота (Davy, Energy Procedia 2009, 2(1), 885-892) и фермент является устойчивым, что делает возможным использование в промышленных условиях. Для карбоангидразы млекопитающих известно по меньшей мере 14 изоформ. Эти ферменты карбоангидразы млекопитающих разделены на четыре больших подгруппы, в зависимости от нахождения в ткани или клеточном компартменте (например, ассоциированные с цитозолем, митохондрией и мембранами). Известно, что карбоангидразой с самой высокой скоростью обращения является карбоангидраза II. Известно, что карбоангидраза IV имеет особенно высокую температурную стабильность и полагают, что ее стабильность обусловлена двумя дисульфидными связями в ферменте. Также аналоги ферментов карбоангидраз способны превращать поглощенный жидкостью CO2 в более растворимый в жидкости неорганический углерод.
Эти характеристики карбоангидразы делают ее привлекательной для использования в захвате CO2 из потоков выхлопных газов (Favre et al, Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 2009, 60(3-4), 163-170 и Dilmore et al., International Journal of Greenhouse Gas Control 2009, 3(4), 401-410). Выполнена работа с использованием карбоангидразы для превращения CO2 из этих потоков выхлопных газов в твердые формы карбоната, которые далее можно использовать.
Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления предоставлен способ снижения количества диоксида углерода (CO2) в потоке газообразных веществ в соответствии с изобретением, где указанный фермент представляет собой карбоангидразу или ее аналог.
Несмотря на то, что комбинация карбоангидразы и превращения в бикарбонат задокументирована ранее (Favre et al., Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 2009, 60(3-4), 163-170), в настоящем изобретении используют фермент, такой как карбоангидраза или ее аналог, для образования бикарбоната при непосредственном внесении в водоем с водорослями. Эту благоприятную комбинацию фермента для превращения CO2 в бикарбонат и превращение бикарбоната водорослями не использовали ранее. Теперь изобретение предоставляет идею о том, что объединение ферментативного превращения CO2, предпочтительно посредством карбоангидразы или ее аналога, и превращение получаемого растворимого неорганического углерода водорослями имеет огромные преимущества, в частности, когда объединяют с дополнительными признаками, такими как повторное использование фермента и повторное использование жидкости, способной поглощать CO2 из потока газообразных веществ. Эти аспекты объяснены более подробно далее.
В предпочтительном варианте осуществления фермент, предпочтительно карбоангидразу или ее аналог, используют для того, чтобы гидратировать CO2, что ведет к образованию бикарбоната (уравнение 1), который предпочтительно непосредственно подают в водоем с водорослями после стадии разделения.
CO3 2-+CO2+H2O↔2HCO3 - Уравнение 1
Стадия разделения служит для повторного введения фермента в поглощающий блок без прохождения фермента сначала в водоем с водорослями или биореактор. Таким образом, фермент можно повторно использовать без значительных потерь, которые будут возникать, если фермент подавать с поглощающей жидкостью в водоем с водорослями. В способе по изобретению поглощающая жидкость, содержащая бикарбонат, которую подают в водоем с водорослями, таким образом, предпочтительно, по существу не содержит фермент, используемый для превращения. Водоросли способны использовать бикарбонат из поглощающей жидкости для того, чтобы продуцировать глюкозную биомассу согласно уравнению 2. Водоросли также могут непосредственно использовать CO2 при образовании других продуктов водорослей, таких как жиры.
6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O Уравнение 2
Таким образом, водоросли способны превращать CO2, поглощаемый посредством поглощающей жидкости, в глюкозу и кислород. Глюкозу и кислород могут использовать водоросли для того, чтобы получать энергию и/или биомассу. Во время процесса фотосинтеза поглощающую жидкость можно регенерировать и извлекать. В способе по изобретению регенерированную поглощающую жидкость повторно вводят из водоема с водорослями в поглощающий блок. Перед тем, как поглощающую жидкость повторно вводят в поглощающий блок, ее предпочтительно объединяют с потоком жидкости, содержащим фермент, который повторно вводят из стадии разделения в поглощающий блок. Однако два потока содержат повторно используемый фермент, соответственно, собранную поглощающую жидкость, также можно объединять в поглощающем блоке или даже после этого два предоставленных потока объединяют выше по потоку относительно фильтровального блока.
Для того чтобы фермент, предпочтительно карбоангидраза или ее аналог, катализировал превращение CO2 в растворимый неорганический углерод, CO2 нужно сначала поглощать посредством поглощающей жидкости. Водные растворы самопроизвольно поглощают CO2, хотя и в низких концентрациях и с низкой скоростью поглощения. Скорость поглощения и концентрацию CO2 в поглощающей жидкости, например, можно повышать с помощью растворителей, способных усиливать поглощение CO2.
В предпочтительном варианте осуществления предоставлен способ в соответствии с изобретением, где указанная поглощающая жидкость содержит растворитель, способный усиливать поглощение CO2 указанной поглощающей жидкостью. В более предпочтительном варианте осуществления указанный растворитель содержит бикарбонат (HCO3 -), карбонат (CO3 2-), первичный, или вторичный, или третичный амин или аминокислоту.
Каталитическое превращение, таким образом, предпочтительно ведет к неорганическому углероду, который более растворим в поглощающей жидкости, чем CO2. Даже более предпочтительно, более растворимый неорганический углерод содержит анион HCO3 - и/или CO3 2-. Такие анионы могут захватывать водоросли и использовать для превращения в биомассу и/или кислород. Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления предоставлен способ в соответствии с изобретением, где указанный более растворимый неорганический углерод содержит HCO3 - и/или CO3 2-.
Как описано выше, способ в соответствии с изобретением включает разделение потока жидкости, содержащего как фермент, используемый для превращения CO2, так и растворимый неорганический углерод, на два отдельных потока жидкости. Предпочтительно по меньшей мере часть фермента используют повторно так, что он снова доступен в потоке поглощающей жидкости, когда его приводят в контакт с содержащим CO2 потоком газообразных веществ. Поскольку, в целом, фермент является дорогостоящим, предпочтительно по меньшей мере часть фермента используют повторно. Этого достигают с помощью средства, способного отделять фермент вместе с частью поглощающей жидкости от остальной части поглощающей жидкости. Таким образом, вместо добавления растворенного неорганического углерода вместе с ферментом в водоросли фермент используют повторно в поглощающем блоке во избежание потерь из-за инактивации или разрушения фермента в водоеме с водорослями. Предпочтительно по меньшей мере 50% фермента отделяют от остальной части указанного потока жидкости и используют повторно. Более предпочтительно по меньшей мере 60%, более предпочтительно по меньшей мере 70%, более предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 85%, более предпочтительно по меньшей мере 90%, более предпочтительно по меньшей мере 95%, более предпочтительно по меньшей мере 97%, более предпочтительно по меньшей мере 99%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 99,9% отделяют от остальной части поглощающей жидкости и используют повторно для того, чтобы приводить в контакт с потоком газообразных веществ, содержащим CO2. Предпочтительно часть поглощающей жидкости, которую отделяют вместе с ферментом, относительно меньше части отделяемого фермента. Другими словами, фермент присутствует в более высокой концентрации в части поглощающей жидкости по отношению к концентрации фермента в остальной части поглощающей жидкости. Таким образом, предпочтительно меньше чем 50%, более предпочтительно меньше чем 40%, более предпочтительно меньше чем 30%, более предпочтительно меньше чем 20%, более предпочтительно меньше чем 10%, наиболее предпочтительно меньше чем 5% поглощающей жидкости используют повторно вместе с ферментом и их не подают в водоем с водорослями или биореактор. Эффективность, с которой фермент используют повторно, можно выражать с помощью параметра, называемого эффективностью разделения, где эффективность разделения определяют настоящим с помощью уравнения 3:
Эффективность разделения =
(100-% жидкости)/(100-% фермента) Уравнение 3.
где % жидкости представляет собой процентную долю жидкости, которая попадает в рециркулирующий поток, а % фермента представляет собой процентную долю катализатора, которая попадает в рециркулирующий поток. Конечно, 100 % жидкости и 100 % фермента, таким образом, представляют собой процентную долю жидкости и процентную долю фермента, соответственно, которые попадают в водоем с водорослями или реактор.
Таким образом, если 50% фермента используют повторно вместе с 50% поглощающей жидкости, эффективность разделения составляет (100-50)/(100-50)=1. Однако только если 10% жидкости используют повторно вместе с 80% фермента, эффективность разделения составляет (100-10)/(100-80)=4,5. Для эффективного отделения и повторного использования фермента, указанная эффективность разделения предпочтительно составляет выше 1, более предпочтительно по меньшей мере 2, более предпочтительно по меньшей мере 4, более предпочтительно по меньшей мере 10, более предпочтительно по меньшей мере 20, более предпочтительно по меньшей мере 40, наиболее предпочтительно по меньшей мере 90. Эффективность разделения по меньшей мере 90 можно достигать, например, когда 10% или меньше жидкости используют повторно вместе с по меньшей мере 99% фермента ((100-10)/(100-99)=90). Эффективности разделения более 500 можно достичь, если % фермента, который используют повторно, больше 99,9%. Конечно, весьма предпочтительно повторно использовать больше чем 99,9% фермента, поскольку это значительно препятствует потере фермента во время работы.
Специалисты знают о способах отделения белковых соединений в потоке жидкости. Предпочтительным способом является использование фильтров, например полимерного или керамического мембранного фильтра, которые эффективны при отделении белковых молекул. Типично, ультрафильтрующую мембрану можно использовать для того, чтобы эффективно извлекать ферменты из потока перед подачей в водоем с водорослями. Однако посредством сшивки фермента можно формировать большие сшитые агрегаты ферментов (CLEA), которые можно фильтровать даже с использованием микрофильтрующих мембран, таким образом повышая извлечение ферментов. В предпочтительном варианте осуществления, таким образом, изобретение предоставляет способ в соответствии с изобретением, где разделение первого потока жидкости, содержащего как фермент, так и растворимый неорганический углерод, на указанный второй и указанный третий поток жидкости осуществляют посредством использования фильтра, предпочтительно полимерного или керамического мембранного фильтра.
Полезно повышать поглощение CO2 поглощающей жидкостью для того, чтобы повышать количество CO2, которое впоследствии можно каталитически превращать в растворимый неорганический углерод. Как указано выше, этого можно достичь посредством добавления растворителей, способных растворять CO2 в поглощающей жидкости. Другая возможность состоит в снижении pH поглощающей жидкости. Когда вода поглощает CO2, в ней обратимо образуется слабая кислота, называемая угольной кислотой, H2CO3. В воде угольная кислота обратимо превращается в ион водорода, соединенный с молекулой воды, H3O+, и бикарбонатный ион, HCO3 -. Более щелочное поглощающее текучее вещество сдвигает равновесие реакций к более водорастворимому бикарбонату и от газообразного CO2, тем самым повышая количество CO2, растворенного в поглощающей жидкости. Повышение щелочности увеличивает общий неорганический углерод в воде, при этом сохраняя то же парциальное давление диоксида углерода. Один способ повышения щелочности состоит в том, чтобы растворять карбонат кальция или оксид кальция для того, чтобы образовывались бикарбонатные ионы. Конечно, чтобы увеличивать поглощение CO2 еще больше, можно использовать другие способы, такие как увеличенное время контакта между газообразным потоком и потоком жидкости, оптимизация температуры, увеличенное давление газа и т.д.
В предпочтительном варианте осуществления предоставлен способ в соответствии с изобретением, где поглощающая жидкость имеет pH выше 7,5, предпочтительно pH выше 8,0, более предпочтительно pH выше 8,5, более предпочтительно pH выше 9,0, более предпочтительно pH выше 9,5, наиболее предпочтительно pH выше 10,0.
Предпочтительно водоросли, которые подвергают воздействию указанной жидкости, обладали устойчивостью к щелочи, поскольку, как указано выше, поглощающая жидкость предпочтительно имеет щелочной pH. Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления предоставлен способ в соответствии с изобретением, где указанные водоросли переносят pH выше 8,0, предпочтительно выше 8,5, более предпочтительно выше 9,0, более предпочтительно выше 9,5, наиболее предпочтительно выше 10,0. Под термином «переносят» понимают, что водорослям по меньшей мере не наносят необратимые повреждения. Предпочтительно, водорослям не становится хуже в указанной щелочной поглощающей жидкости. Более предпочтительно, водоросли способны разрастаться в среде с pH выше 8,0, предпочтительно выше 8,5, более предпочтительно выше 9,0, более предпочтительно выше 9,5, наиболее предпочтительно выше 10,0. Предпочтительные примеры водорослей, которые успешно растут при щелочном pH, т.е. pH выше 8,0 или выше, представляют собой Spirulina platensis или Neochloris oleoabundans. Специалист знает об эффекте щелочного pH, оказываемом на различные виды водорослей. На каталитическую активность, в частности ферментов, pH также оказывает влияние. Карбоангидраза имеет наивысшую ферментативную активность, например, приблизительно при 8,1 (Kiese et al., Journal of Biological Chemistry 1940132281-292). Таким образом, предпочтительно, что, в частности, когда карбоангидразу используют в качестве каталитического фермента, поглощающая жидкость, в тот момент, когда CO2 приводят в контакт с ферментом, имеет pH между 6,0 и 10,0, предпочтительно pH между 7,0 и 9,0, более предпочтительно pH между 7,5 и 8,5, наиболее предпочтительно pH приблизительно 8,1.
Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления предоставлен способ в соответствии с изобретением, где указанные водоросли представляют собой Spirulina platensis или Neochloris oleoabundans, предпочтительно Spirulina platensis.
Способ очень эффективен как для объединения захвата и превращения CO2, так и для получения водорослей. Для того чтобы иметь возможность использовать водоросли для других целей, таких как получение биотоплива, водоросли предпочтительно собирают.
В предпочтительном варианте осуществления предоставлен способ в соответствии с изобретением, способ дополнительно включает стадию сбора указанных водорослей из указанной культуры водорослей. Сбор водорослей можно осуществлять посредством известных в данной области способов, например посредством фильтрования или посредством процессов центрифугирования.
Кроме того, продукты водорослей, такие как β-каротин, антиоксиданты и биотопливо, можно собирать из культуры водорослей. Эти продукты, при совместной секреции, можно легко получать из супернатанта водорослей, предпочтительно непосредственно из водоема. Однако для некоторых продуктов водоросли нужно сначала собирать и разрушать прежде, чем продукты водорослей станут доступны.
Например, водоросли можно использовать для получения биотоплива. С этой целью предшественники биотоплива предпочтительно извлекают из водорослей, после чего биотопливо можно получать стандартными способами.
В предпочтительном варианте осуществления предоставлен способ в соответствии с изобретением, где способ дополнительно содержит стадию:
извлечение одного или нескольких предшественников биотоплива из указанных водорослей, предпочтительно с последующей стадией:
получение биотоплива из указанных предшественников биотоплива.
Многие водоросли, известные в данной области, содержат предшественники биотоплива в форме липидов или свободных жирных кислот. Предпочтительные виды для использования в способе в соответствии с изобретением представляют собой Neochloris oleoabundans и Chlorella protothecoides.
Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления предоставлен способ в соответствии с изобретением, где указанные водоросли представляют собой масличные водоросли, предпочтительно Neochloris oleoabundans или Chlorella protothecoides.
Как указано выше, водоросли можно культивировать в закрытом биореакторе или в открытом водоеме. Несмотря на то, что обе среды для культивирования пригодны для использования в способе в соответствии с изобретением, предпочтительно использовать открытый водоем, поскольку открытый водоем является менее дорогостоящим. Различные типы биореакторов или открытых водоемов для культивирования водорослей хорошо известны специалистам. Например, открытый водоем, покрытый прозрачным или просвечивающим барьером, очень эффективен в способе в соответствии с изобретением. Он предпочтительным образом объединяет свойства открытого водоема со свойствами биореактора, поскольку обеспечивает более хорошее управление доставкой CO2 в системы. Например, он является менее дорогостоящим, чем закрытый биореактор, он защищает водоросли от возможной контаминации и, главным образом, от влияния температуры и погоды, которым подвержены водоросли в открытом водоеме. Следовательно, его можно использовать круглый год при условии, что водоем подвергают действию источника тепла. В частности, когда сопрягают с угольной электрической станцией, такой покрытый открытый водоем можно легко нагревать, воздействуя на водоем теплом (его частью) топочного газа.
Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления предоставлен способ в соответствии с изобретением, где указанная культура водорослей представляет собой культуру водорослей в закрытом биореакторе или в открытом водоеме. В предпочтительном варианте осуществления водоросли культивируют в открытом водоеме. В более предпочтительном варианте осуществления открытый водоем покрывают прозрачным или просвечивающим барьером, например конструкцией, выполненной из стекла (например «парник»), или пластмассовым тентом. В наиболее предпочтительном варианте осуществления открытый водоем нагревают так, что его можно использовать круглый год.
Как указанно выше, фермент, предпочтительно карбоангидразу, фильтруют для того, чтобы повторно использовать фермент, подлежащий приведению в контакт с потоком газообразных веществ, содержащим CO2, прежде чем поглощающая жидкость попадет в биореактор или водоем. Для того чтобы повышать эффективность фильтрования и/или чтобы использовать фильтры с большим размером пор, предпочтительно сшивать отдельные молекулы фермента, например фермента карбоангидразы. Такие сшитые ферменты крупнее и, следовательно, с меньшей вероятностью проходят через фильтр, тем самым увеличивая эффективность повторного использования фермента в указанном способе.
Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления предоставлен способ в соответствии с изобретением, где по меньшей мере две молекулы фермента, предпочтительно по меньшей мере две молекулы фермента карбоангидразы, связаны друг с другом. Более предпочтительно по меньшей мере три, более предпочтительно по меньшей мере четыре молекулы фермента связаны друг с другом.
Теперь изобретение относится к способу предпочтительного объединения захвата CO2 и роста водорослей, изобретение дополнительно относится к аппарату, специально адаптированному для указанной цели.
В одном из вариантов осуществления изобретение относится к аппарату для удаления CO2 из потока газообразных веществ, аппарат содержит:
первую систему циркуляции текучего вещества для циркуляции водной поглощающей жидкости, содержащей фермент, предпочтительно карбоангидразу, указанная первая система циркуляции текучего вещества содержит
поглощающий блок, который содержит внутреннее пространство, выполненное с возможностью принимать поток газообразных веществ, содержащих CO2, для того, чтобы взаимодействовать с указанной водной поглощающей жидкостью,
ниже по потоку от поглощающего блока фильтровальный блок, который содержит фильтр для повторного использования фермента и подачи фермента обратно, вместе с частью водной поглощающей жидкости, через указанную первую систему циркуляции текучего вещества в поглощающий блок,
вторую систему циркуляции текучего вещества, по существу параллельную по меньшей мере части указанной первой системы циркуляции, на первой стороне выходящую из фильтровального блока и на втором конце выходящую из первой системы циркуляции смежно или на небольшом расстоянии выше по потоку от поглощающего блока, указанная вторая система циркуляции текучего вещества выполнена с возможностью транспортировки остальной части водной поглощающей жидкости обратно в первую систему циркуляции текучего вещества, предпочтительно смежно или на небольшом расстоянии выше по потоку от поглощающего блока, где указанная вторая система циркуляции текучего вещества содержит биореактор для культивирования микроорганизмов, предпочтительно водорослей.
В предпочтительном варианте осуществления аппарат в соответствии с изобретением используют в способе в соответствии с изобретением.
Аппарат предпочтительно содержит
первую систему циркуляции текучего вещества для циркуляции поглощающей CO2 жидкости, указанная первая система циркуляции текучего вещества содержит
поглощающий блок 15, который содержит внутреннее пространство 4, выполненное с возможностью принимать поток газообразных веществ, содержащих CO2, чтобы взаимодействовать с указанной поглощающей CO2 жидкостью,
ниже по потоку от поглощающего блока 15 фильтровальный блок 8, содержащий фильтр 7, для повторного использования фермента и подачи фермента обратно, вместе с частью водной поглощающей жидкости, через указанную первую систему циркуляции текучего вещества в поглощающий блок 15,
вторую систему циркуляции текучего вещества, по существу параллельную по меньшей мере части указанной первой системы циркуляции, на первой стороне выходящую из фильтровального блока 8 и на втором конце идущую от первой системы циркуляции смежно или на небольшом расстоянии выше по потоку от поглощающего блока 15, указанная вторая система циркуляции текучего вещества выполнена с возможностью транспортировки остальной части водной поглощающей жидкости обратно в первую систему циркуляции текучего вещества, предпочтительно смежно или на небольшом расстоянии выше по потоку от поглощающего блока, где указанная вторая система циркуляции текучего вещества содержит биореактор или водоем 2 для культивирования микроорганизмов, предпочтительно водорослей.
типичная конфигурация аппарата, который можно использовать в способе в соответствии с изобретением, приведена на фиг. 1.
На фиг. 1 представлена иллюстрация аппарата в соответствии с изобретением для объединения захвата CO2 с непосредственным расходом/регенерацией поглощающей жидкости с использованием водорослей. Указанный аппарат содержит первую систему 16 циркуляции текучего вещества для циркуляции водной поглощающей жидкости, которая содержит фермент, предпочтительно карбоангидразу, способный превращать CO2 в бикарбонат. Указанная первая система циркуляции текучего вещества содержит поглощающий блок 15, содержащий внутреннее пространство 4, выполненное с возможностью принимать поток газообразных веществ, содержащих CO2, через первый впуск 1. При использовании, например, возможно направлять выхлопной топочный газ от электрической станции или поток газообразных веществ, содержащих CO2, в указанный поглощающий блок через указанный первый впуск 1. Внутреннее пространство 4 выполнено с такой возможностью, что поток газообразных веществ, входящий во внутреннее пространство 4 через указанный первый впуск 1, способен взаимодействовать с поглощающей жидкостью внутри указанного внутреннего пространства. Внутреннее пространство 4 указанного поглощающего блока 15, например, можно оборудовать поглотителем для набивной колонки, который выполнен с возможностью работать в противоточном режиме с противоположным потоком поглощающей жидкости. Поглощающий блок соединен с указанной первой системой циркуляции текучего вещества посредством второго впуска 14 и второго выпуска 5. Второй выпуск 5 указанного поглощающего блока выполнен с такой возможностью, что он позволяет поглощающей жидкости покидать внутреннее пространство 4 указанного поглощающего блока 15. Указанная первая система циркуляции текучего вещества дополнительно содержит, ниже по потоку от поглощающего блока, фильтровальный блок 8, который содержит фильтр 7 для повторного использования фермента и подачи фермента обратно, вместе с частью водной поглощающей жидкости, через указанную первую систему циркуляции текучего вещества в поглощающий блок. С этой целью фильтровальный блок 8 оборудован первым выпуском 9 фильтра. Аппарат на фиг. 1 дополнительно содержит вторую систему циркуляции текучего вещества на первой стороне, идущую от фильтровального блока 8, посредством второго выпуска 10 фильтра. Указанная вторая система циркуляции текучего вещества по существу параллельна по меньшей мере части указанной первой системы циркуляции и идет на втором конце смежно или на небольшом расстоянии выше по потоку от поглощающего блока указанной первой системы циркуляции текучего вещества. Указанная вторая система циркуляции текучего вещества выполнена с такой возможностью, что она делает возможной транспортировку остальной части поглощающей жидкости назад к первому блоку циркуляции текучего вещества в поглощающий блок 4.
Фермент, таким образом, повторно используют в поглощающем блоке для того, чтобы сохранить фермент для дальнейшего превращения CO2. Однако даже когда фермент используют повторно с высокой эффективностью, в целом необходимо непрерывно добавлять небольшое количество фермента для того, чтобы компенсировать потери, обусловленные стадией фильтрования или обусловленные разрушением самого фермента. С этой целью предпочтительно, чтобы впускной клапан для добавления фермента в первую систему циркуляции присутствовал в указанном аппарате, предпочтительно выше по потоку и смежно с поглощающим блоком 4. Более предпочтительно такой клапан автоматически работает посредством управления для измерения активности фермента выше по потоку от клапана. Во время работы такое средство управления измеряет концентрацию или активность фермента и, когда указанная концентрация или активность падает ниже определенного порога, такое средство управления открывает указанный клапан для того, чтобы предоставлять определенное количество фермента в указанную первую систему циркуляции.
Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления предусмотрен аппарат в соответствии с изобретением, где, выше по потоку от поглощающего блока, предусмотрен впускной клапан для добавления фермента, предпочтительно карбоангидразы, в первую систему циркуляции. В более предпочтительном варианте осуществления аппарат содержит средство управления для измерения активности фермента выше по потоку от указанного клапана и, если активность или концентрация указанного фермента достигает определенного порога, корректирует указанную активность или концентрацию посредством добавления больше фермента в указанную первую систему циркуляции через указанный клапан.
Во время работы указанного аппарата поток газообразных веществ, текущий из указанного первого впуска 1 в указанный первый выпуск 3, предпочтительно действует в противоточном режиме с потоком поглощающей жидкости, текущей из указанного второго впуска 14 в указанный второй выпуск 5 в противоположных направлениях, позволяя указанному потоку газообразных веществ взаимодействовать с указанным водным потоком. Типично, во время работы богатый CO2 газовый поток попадает в поглощающий блок через указанный первый впуск 1, а жидкость, способная поглощать CO2, попадает в указанный второй впуск 14, посредством чего поглощающий блок делает возможным поглощение CO2 из газового потока в поток жидкости. Из-за поглощения CO2 из газового потока потоком жидкости газовый поток, покидающий поглощающий блок через указанный первый выпуск 3, содержит меньше CO2, чем газовый поток, подаваемый в указанный первый впуск 1. Таким образом, в потоке газообразных веществ происходит снижение содержания CO2 по мере его прохождения через поглощающий блок. В отличие от этого поглощающая жидкость захватывает CO2 и, следовательно, поток жидкости, покидающий поглощающий блок через указанный второй выпуск 5, содержит больше CO2, чем поток жидкости, подаваемый в поглощающий блок через указанный второй впуск 14. При использовании типично CO2 покидает поглощающий блок в поглощающей жидкости через указанный второй выпуск 5 в форме бикарбоната, поскольку фермент, предпочтительно карбоангидраза, присутствующий в поглощающей жидкости, в целом быстро катализирует превращение CO2 в бикарбонат.
Фильтровальный блок 8 содержит впуск 6 фильтра, первый выпуск фильтра 9 и второй выпуск 10 фильтра, где фильтр 7 присутствует между указанным впуском 6 фильтра и указанным вторым выпуском 10 фильтра. Предпочтительно, фильтр не присутствует между указанным первым впуском 6 фильтра и указанным первым выпуском фильтра 9. Указанный фильтровальный блок 8 выполнен с такой возможностью, что во время работы белковые молекулы удерживают в первой системе циркуляции, тогда как небелковые молекулы, такие как карбонаты, способны покидать указанную первую систему циркуляции, через указанный фильтр 7, в указанную вторую систему циркуляции через второй выпуск 10 фильтра.
Вторая система циркуляции содержит биореактор или водоем 2 для культивирования водорослей. Во время работы поток жидкости, покидающей фильтровальный блок через второй выпуск 10 фильтра, попадает в указанный биореактор или водоем 2 через впуск 11 водоема. Водоросли, присутствующие в указанном биореакторе или водоеме, способный превращать CO2, присутствующий в указанной жидкости. Такое превращение проиллюстрировано уравнением 2. Во время работы аппарата в соответствии с изобретением поглощающую жидкость таким образом регенерируют в биореакторе или водоеме 2 с водорослями, тем самым способствуя росту водорослей. Биореактор или водоем 2 с водорослями находится в соединении по текучей среде с первой системой циркуляции, что делает возможным повторное использование регенерированной поглощающей жидкости во время работы. Регенерированную поглощающую жидкость типично воссоединяют с потоком повторно используемого фермента из фильтровального блока 8. Этот объединенный поток впоследствии повторно вводят в поглощающий блок 15 для повторного использования для захвата CO2 из богатого CO2 газового потока.
Фильтр 7, используемый в аппарате в соответствии с изобретением, может представлять собой любой фильтр, который делает возможным, по меньшей мере отчасти, отделение ферментов от потока жидкости. Типично, нанофильтрующие, ультрафильтрующие и микрофильтрующие мембраны используют для сбора белковых молекул из растворов. Предпочтительно используют полимерные или керамические мембранные фильтры, поскольку фильтры этих типов эффективны при отделении белковых молекул. Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления предоставлен аппарат в соответствии с изобретением, где указанный фильтровальный блок содержит полимерный или керамический мембранный фильтр. Эти мембраны, например, можно использовать в спирально навитой конфигурации или в виде полых волокон.
Аппарат в соответствии с изобретением для удаления CO2 из потока газообразных веществ предпочтительно объединяет захват углерода и получение водорослей. Как изложено выше, типично, земельный массив, необходимый для водоемов с водорослями, чтобы удалять CO2 от большой угольной электрической станции, ограничивает использование водорослей в таком процессе. Однако, используя аппарат в соответствии с изобретением, водоемы меньших размеров можно помещать рядом с угольными электрическими станциями для того, чтобы отделять топочный газ от CO2. Другое преимущество использования аппарата в соответствии с изобретением заключается в более быстрой кинетике поглощения CO2 из выхлопных газов из-за присутствия каталитического фермента, предпочтительно фермента карбоангидразы. Поскольку фермент по меньшей мере частично повторно используют и предпочтительно не подают в водоем с водорослями, в целом происходит снижение потери каталитической активности во время процесса. Использование карбоангидразы в качестве каталитического фермента при захвате CO2 может вести к поглощению вплоть до 90% газа из выхлопного потока.
Водоросли разделяют на микроводоросли и макроводоросли. Несмотря на то, что водоросли обоих типов можно использовать в настоящем изобретении, предпочтительно использовать микроводоросли (также обозначаемые как фитопланктон, микрофиты или планктонные водоросли). Макроводоросли, в целом известные как морские водоросли, также можно использовать, но из-за их размеров и специфических требований к окружающей среде, в которой они должны расти, являются менее предпочтительными.
Предпочтительно используют монокультурные водоросли. При использовании смешанных культур один вид может начать доминировать с течением времени и может менять свойства культур водорослей.
Вода в водоеме с водорослями или биореакторе должна находиться температурном диапазоне, который будет поддерживать рост конкретного вида водорослей. В частности, если водоем или биореактор подлежит использованию на всем протяжении года, важно, чтобы он позволял регулировать температуру воды. В случае отделения CO2 от топочного газа или тому подобного, предпочтительно переносить тепло (по меньшей мере некоторую его часть) топочного газа в поглощающую жидкость для того, чтобы подогревать водоем или биореактор до приемлемой температуры. Однако важно не нагревать поглощающую жидкость до температуры выше переносимой ферментом.
Для того чтобы превращать CO2 в кислород и глюкозу, водорослям необходим свет. Прямой солнечный свет является слишком сильным для большинства водорослей, которым необходима только приблизительно 1/10 количества света, который они получают из прямого солнечного света. В плотной культуре водорослей свет может только проникать в верхние от 3 до 4 дюймов (76-100 мм) воды. Когда используют более глубокие водоемы, воду следует перемешивать так, чтобы водоросли циркулировали. Это препятствует как чрезмерной экспозиции солнечному свету, так и осаждению водорослей на дно водоема, которые в качестве последствия этого (почти) не получают света. Крыльчатые колеса могут перемешивать воду, а сжатый воздух, поступающий со дна, может поднимать водоросли из нижних зон. Конечно, непрерывный поток поглощающей жидкости, втекающий в водоем или биореактор, также можно использовать для того, чтобы перемешивать водоросли, и он является самымпредпочтительным. На дне водоема можно устанавливать, например, струи текучего вещества, которые поднимают водоросли из нижних зон.
Другое средство для подачи света на водоросли представляет собой, например, использование светящихся пластин, выполненных из листов пластмассы или стекла и помещенных внутрь резервуара. Такие светящиеся пластины способны предоставлять точное управление интенсивностью света.
Использование водорослей не обязательно ограничено получением биотоплива. Множество использований известно в данной области. Следующие примеры не следует никоим образом интерпретировать в качестве ограничения изобретения каким-либо образом.
Некоторые виды водорослей используют в пище. Пурпурные водоросли (Porphyra), например, используют в нори (Япония), гим (Корея) и лавербреде (Уэльс).
Spirulina (Arthrospira platensis) представляют собой сине-зеленые микроводоросли с высоким содержанием белка и других питательных веществ, и их используют в качестве пищевой добавки. Chlorella также используют в качестве пищевой добавки с возможными эффектами, оказываемыми на скорость метаболизма. Сообщалось о том, что Chlorella может снижать уровень ртути у человека.
Ирландский мох (Chondrus crispus) представляет собой источник каррагенана, который можно использовать в качестве загустителя в пудингах, соусах и мороженом быстрого приготовления или в качестве осветлителя в пиве.
Экстракты и масла из водорослей также можно использовать в качестве добавок в различных пищевых продуктах. Большинство растений продуцируют омега-3 и омега-6 жирные кислоты, которые дают положительные эффекты для здоровья.
Как микроводоросли, так и макроводоросли можно использовать для того, чтобы делать агар, который является альтернативой получаемому из животных желатину.
Другие возможные применения водорослей включают получение биопластика, красителей и фармацевтических ингредиентов.
Следующие примеры лишь служат для объяснения изобретения и не ограничивают изобретение каким-либо образом.
Описание чертежей
Фиг. 1: Схематическая иллюстрация аппарата в соответствии с изобретением для объединения захвата CO2 при непосредственном расходе/регенерации.
Фиг. 2: Кинетические эксперименты, показывающие скорость загрузки CO2 в эталонных и катализированных тестах.
Фиг. 3: Изображение реактора, используемого в кинетических экспериментах.
Фиг. 4: Изображение эксперимента по росту водорослей.
ПРИМЕР
Материалы
2 M раствор карбоната натрия (Na2CO3) в воде, карбоангидраза (лиофилизированная порошкообразная форма) и чистый газ CO2.
Способы
Используя 2 M раствор карбоната натрия (Na2CO3) в воде, измеряли скорость захвата CO2; 50 мл раствора помещали в реакторную ячейку и выбросы по 0,045 л CO2 впрыскивали с интервалами в жидкость при постоянной температуре 40°C, осуществляя мониторинг давления во времени. Для эталонного случая в раствор фермент (карбоангидразу) не добавляли. Катализируемый раствор содержал 400 мг/л фермента. Два эксперимента осуществляли в схожих экспериментальных условиях.
Сравнивая скорость захвата CO2 между эталонными и катализируемыми ферментом экспериментами, наблюдали, что скорость поглощения в присутствии фермента возрастала по существу вплоть до двух раз (фиг. 2). На фиг. 2 приведено сравнение двух экспериментов (с карбоангидразой и без нее). Можно видеть, что скорость захвата CO2 в катализируемой системе возрастает быстрее, чем без фермента.
Загруженный растворитель (бикарбонат натрия) инокулировали водорослями (инокулят - 0,23 г/л сухой массы). После двух недель роста водоросли отфильтровывали и регенерированный растворитель использовали на стадии поглощения для того, чтобы повторно захватывать CO2, тем самым замыкая цикл. На фиг. 4 представлена культура растущих водорослей с использованием раствора бикарбоната.
Claims (27)
1. Способ снижения количества диоксида углерода (CO2) в потоке газообразных веществ, способ включает стадии:
(1) приведение в контакт потока газообразных веществ, содержащего CO2, с первым потоком водной поглощающей жидкости, содержащей фермент, способный превращать поглощенный водной жидкостью CO2 в более растворимый в жидкости неорганический углерод, где фермент представляет собой карбонат ангидразы класса ЕС 4.2.1.1,
(2) предоставление CO2 возможности быть поглощенным указанной первой водной поглощающей жидкостью и предоставление поглощенному водной жидкостью CO2 возможности быть превращенным в указанный более растворимый неорганический углерод,
(3) разделение первого потока жидкости, содержащего как фермент, так и растворенный неорганический углерод, на второй и третий поток жидкости, где
(4) указанный второй потоки жидкости содержит, относительно указанного третьего потока жидкости, более высокую концентрацию указанного фермента,
(5) повторное использование указанного фермента посредством подачи фермента в указанный второй поток жидкости обратно, вместе с частью водной поглощающей жидкости, подлежащий приведению в контакт с потоком газообразных веществ на стадии (1) способа,
(6) приведение в контакт указанного третьего потока жидкости с микроорганизмом, способным превращать растворенный в жидкости неорганический углерод в кислород и/или биомассу,
(7) предоставление возможности превращения растворимого в жидкости неорганического углерода в кислород и/или биомассу посредством указанного микроорганизма, тем самым регенерируя водную поглощающую жидкость,
(8) повторное использование регенерированной водной поглощающей жидкости, подлежащей приведению в контакт с потоком газообразных веществ на стадии (1).
(1) приведение в контакт потока газообразных веществ, содержащего CO2, с первым потоком водной поглощающей жидкости, содержащей фермент, способный превращать поглощенный водной жидкостью CO2 в более растворимый в жидкости неорганический углерод, где фермент представляет собой карбонат ангидразы класса ЕС 4.2.1.1,
(2) предоставление CO2 возможности быть поглощенным указанной первой водной поглощающей жидкостью и предоставление поглощенному водной жидкостью CO2 возможности быть превращенным в указанный более растворимый неорганический углерод,
(3) разделение первого потока жидкости, содержащего как фермент, так и растворенный неорганический углерод, на второй и третий поток жидкости, где
(4) указанный второй потоки жидкости содержит, относительно указанного третьего потока жидкости, более высокую концентрацию указанного фермента,
(5) повторное использование указанного фермента посредством подачи фермента в указанный второй поток жидкости обратно, вместе с частью водной поглощающей жидкости, подлежащий приведению в контакт с потоком газообразных веществ на стадии (1) способа,
(6) приведение в контакт указанного третьего потока жидкости с микроорганизмом, способным превращать растворенный в жидкости неорганический углерод в кислород и/или биомассу,
(7) предоставление возможности превращения растворимого в жидкости неорганического углерода в кислород и/или биомассу посредством указанного микроорганизма, тем самым регенерируя водную поглощающую жидкость,
(8) повторное использование регенерированной водной поглощающей жидкости, подлежащей приведению в контакт с потоком газообразных веществ на стадии (1).
2. Способ по п. 1, где указанный поток газообразных веществ, содержащий CO2, представляет собой топочный газ.
3. Способ по п. 1, где указанный микроорганизм представляет собой водоросль.
4. Способ по п. 1, где на стадии (8) повторное использование регенерированной водной поглощающей жидкости, подлежащей приведению в контакт с потоком газообразных веществ на стадии (1), осуществляют путем первого объединения регенерированной водной поглощающей жидкости с повторно используемым ферментом со стадии (5).
5. Способ по п. 1, где указанный фермент представляет собой карбоангидразу или ее аналог.
6. Способ по п. 1, где указанная водная поглощающая жидкость содержит растворитель, способный повышать поглощение CO2 указанной водной поглощающей жидкостью.
7. Способ по п. 6, где указанный растворитель содержит бикарбонат (HCO3 -), карбонат (CO3 2-), первичный, или вторичный, или третичный амин или аминокислоту.
8. Способ по п. 1, где указанный более растворимый неорганический углерод содержит HCO3 - и/или CO3 2-.
9. Способ по п. 1, где на стадии (3) способа указанный первый поток жидкости разделяют на указанный второй и указанный третий поток жидкости посредством использования фильтра.
10. Способ по п. 9, где упомянутый фильтр представляет собой полимерный или керамический мембранный фильтр.
11. Способ по п. 3, где указанные водоросли переносят рН выше 8,0.
12. Способ по п. 11, где указанные водоросли представляют собой Spirulina platensis и/или Neochloris oleoabundans.
13. Способ по п. 1, где указанная водная поглощающая жидкость имеет рН выше 8,0.
14. Способ по п. 3, где способ дополнительно включает стадию:
(9) сбор указанных водорослей из указанной культуры водорослей.
(9) сбор указанных водорослей из указанной культуры водорослей.
15. Способ по п. 14, где способ дополнительно включает стадии:
(10) извлечение одного или нескольких предшественников биотоплива из указанных водорослей и необязательно стадию
(11) получение биотоплива из указанных предшественников биотоплива.
(10) извлечение одного или нескольких предшественников биотоплива из указанных водорослей и необязательно стадию
(11) получение биотоплива из указанных предшественников биотоплива.
16. Способ по п. 3, где указанные водоросли представляют собой масличные водоросли.
17. Способ по п. 16, где масличные водоросли представляют собой Neochloris oleoabundans.
18. Способ по п. 3, где указанная культура водорослей представляет собой культуру водорослей в закрытом биореакторе или в открытом водоеме.
19. Способ по п. 17, где указанная культура водорослей представляет собой культуру в открытом водоеме.
20. Способ по п. 5, где по меньшей мере две молекулы карбоангидразы сшиты.
21. Аппарат для удаления CO2 из потока газообразных веществ, где аппарат содержит:
первую систему циркуляции текучего вещества для циркуляции водной поглощающей жидкости, которая содержит фермент, причем указанная первая система циркуляции текучего вещества содержит поглощающий блок (15), который содержит внутреннее пространство (4), выполненное с возможностью принимать поток газообразных веществ, содержащих CO2, чтобы взаимодействовать с указанной водной поглощающей жидкостью,
ниже по потоку от поглощающего блока (15) - фильтровальный блок (8), который содержит фильтр (7) для повторного использования фермента и подачи фермента обратно, вместе с частью водной поглощающей жидкости, через указанную первую систему циркуляции текучего вещества в поглощающий блок (15),
вторую систему циркуляции текучего вещества по существу параллельно по меньшей мере части указанной первой системы циркуляции, на первой стороне, идущую из фильтровального блока (8), и на втором конце идущую из первой системы циркуляции выше по потоку от поглощающего блока (15) и ниже по потоку фильтровального блока (8), указанная вторая система циркуляции текучего вещества содержит биореактор или водоем (2) для культивирования микроорганизмов, где указанная вторая система циркуляции выполнена с возможностью транспортировки остальной части водной поглощающей жидкости обратно в первую систему циркуляции текучего вещества.
первую систему циркуляции текучего вещества для циркуляции водной поглощающей жидкости, которая содержит фермент, причем указанная первая система циркуляции текучего вещества содержит поглощающий блок (15), который содержит внутреннее пространство (4), выполненное с возможностью принимать поток газообразных веществ, содержащих CO2, чтобы взаимодействовать с указанной водной поглощающей жидкостью,
ниже по потоку от поглощающего блока (15) - фильтровальный блок (8), который содержит фильтр (7) для повторного использования фермента и подачи фермента обратно, вместе с частью водной поглощающей жидкости, через указанную первую систему циркуляции текучего вещества в поглощающий блок (15),
вторую систему циркуляции текучего вещества по существу параллельно по меньшей мере части указанной первой системы циркуляции, на первой стороне, идущую из фильтровального блока (8), и на втором конце идущую из первой системы циркуляции выше по потоку от поглощающего блока (15) и ниже по потоку фильтровального блока (8), указанная вторая система циркуляции текучего вещества содержит биореактор или водоем (2) для культивирования микроорганизмов, где указанная вторая система циркуляции выполнена с возможностью транспортировки остальной части водной поглощающей жидкости обратно в первую систему циркуляции текучего вещества.
22. Аппарат по п. 21, где аппарат применяют для удаления CO2 из потока газообразных веществ с использованием способа по любому одному из пп. 1-12.
23. Аппарат по п. 21, где указанный фермент представляет собой карбоангидразу или ее аналог.
24. Аппарат по п. 21, где указанные микроорганизмы представляет собой водоросли.
25. Аппарат по п. 21, где вторая система циркуляции выполнена с возможностью транспортировки остальной части водной поглощающей жидкости обратно в первую систему циркуляции текучего вещества смежно или на расстоянии выше по потоку от поглощающего блока (15).
26. Аппарат по п. 21, где выше по потоку от поглощающего блока предусмотрен впускной клапан для добавления фермента в первую систему циркуляции.
27. Аппарат по п. 26, где аппарат содержит управление для измерения активности фермента выше по потоку от клапана.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP11177302.4 | 2011-08-11 | ||
EP11177302A EP2556880A1 (en) | 2011-08-11 | 2011-08-11 | Enzyme promoted CO2 capture integrated with algae production |
PCT/NL2012/050557 WO2013022348A1 (en) | 2011-08-11 | 2012-08-10 | Enzyme promoted co2 capture integrated with algae production |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014108846A RU2014108846A (ru) | 2015-09-20 |
RU2603736C2 true RU2603736C2 (ru) | 2016-11-27 |
Family
ID=46705000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014108846/10A RU2603736C2 (ru) | 2011-08-11 | 2012-08-10 | Способ и аппарат для удаления диоксида углерода (со2) из потока газообразных веществ |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9790460B2 (ru) |
EP (2) | EP2556880A1 (ru) |
AU (1) | AU2012294951B2 (ru) |
BR (1) | BR112014003226A2 (ru) |
CA (1) | CA2844810A1 (ru) |
CL (1) | CL2014000344A1 (ru) |
IL (1) | IL230925A0 (ru) |
MX (1) | MX2014001676A (ru) |
RU (1) | RU2603736C2 (ru) |
WO (1) | WO2013022348A1 (ru) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013022896A1 (en) * | 2011-08-08 | 2013-02-14 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Methods and systems for capturing and storing carbon dioxide |
RU2656029C1 (ru) * | 2014-08-20 | 2018-05-30 | Эррера Артуро Солис | Использование меланина в воде |
EP3284827A1 (en) | 2016-08-15 | 2018-02-21 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Production of algae using co2-containing gas |
WO2018164557A1 (ru) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | Юрий СУСАНОВ | Устройство по улавливанию и утилизации парниковых газов |
CN108014622A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-05-11 | 净典环保科技(上海)有限公司 | 一种苯醛清除剂的配方及其制造工艺 |
WO2020096767A1 (en) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Exxonmobil Research And Engineering Company | A system comprising a high surface area solid capable of continuously refreshing an infused or encapsulating liquid coating and a method of using the system for comtanimant removal from a gas or a liquid |
CN109621659A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-16 | 江苏旭龙环境科技有限公司 | 一种新型循环式废气处理设备 |
AU2021341795B2 (en) | 2020-09-08 | 2024-02-01 | Frederick William Macdougall | Coalification and carbon sequestration using deep ocean hydrothermal borehole vents |
US11794893B2 (en) | 2020-09-08 | 2023-10-24 | Frederick William MacDougall | Transportation system for transporting organic payloads |
CN112684833B (zh) * | 2020-12-07 | 2021-12-21 | 江苏大学 | 一种正压温室二氧化碳浓度调控***及方法 |
CA3212180A1 (en) * | 2021-04-27 | 2022-11-03 | Petri Tervasmaki | Method and system of adding feed medium into bioprocess |
WO2022255844A1 (ko) * | 2021-06-04 | 2022-12-08 | 주식회사 씨엔에스아이엔티 | 광배양을 이용한 이산화탄소 포집 및 제거 방법 |
CN113788658A (zh) * | 2021-09-25 | 2021-12-14 | 成都新豪鼎盛建材有限公司 | 一种高强度抗开裂混凝土及其制备工艺 |
GB2618389A (en) * | 2022-05-06 | 2023-11-08 | Cemvita Factory Inc | Process |
CN114950121B (zh) * | 2022-06-14 | 2023-08-15 | 西安交通大学 | 一种用于直接空气捕集co2的微藻-碳酸酐酶双面复合膜固碳*** |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006108532A1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-19 | Cesarino Salomoni | Co2 capture and use in organic matter digestion for methane production |
RU2371239C2 (ru) * | 2007-12-25 | 2009-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов с получением метана |
WO2010151787A1 (en) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | Novozymes North America, Inc. | Heat-stable carbonic anhydrases and their use |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2008222307B2 (en) * | 2007-03-08 | 2010-09-16 | Seambiotic Ltd. | Method for growing photosynthetic organisms |
WO2010037109A2 (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | Akermin, Inc. | Process for accelerated capture of carbon dioxide |
-
2011
- 2011-08-11 EP EP11177302A patent/EP2556880A1/en not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-08-10 AU AU2012294951A patent/AU2012294951B2/en not_active Ceased
- 2012-08-10 CA CA2844810A patent/CA2844810A1/en not_active Abandoned
- 2012-08-10 US US14/238,224 patent/US9790460B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-08-10 BR BR112014003226A patent/BR112014003226A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-08-10 MX MX2014001676A patent/MX2014001676A/es unknown
- 2012-08-10 EP EP12748574.6A patent/EP2742144B1/en not_active Not-in-force
- 2012-08-10 WO PCT/NL2012/050557 patent/WO2013022348A1/en active Application Filing
- 2012-08-10 RU RU2014108846/10A patent/RU2603736C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-02-11 CL CL2014000344A patent/CL2014000344A1/es unknown
- 2014-02-11 IL IL230925A patent/IL230925A0/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006108532A1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-19 | Cesarino Salomoni | Co2 capture and use in organic matter digestion for methane production |
RU2371239C2 (ru) * | 2007-12-25 | 2009-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов с получением метана |
WO2010151787A1 (en) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | Novozymes North America, Inc. | Heat-stable carbonic anhydrases and their use |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ramanan R., Kannan K., Deshkar A., Yadav R., Chakrabarti T., Enhanced algal CO2 sequestration through calcite deposition by Chlorella sp. and Spirulina platensis in a mini-raceway pond // Bioresource Technology, 2010, 101, 2616-2622;. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112014003226A2 (pt) | 2017-03-01 |
US9790460B2 (en) | 2017-10-17 |
WO2013022348A1 (en) | 2013-02-14 |
EP2742144A1 (en) | 2014-06-18 |
RU2014108846A (ru) | 2015-09-20 |
EP2556880A1 (en) | 2013-02-13 |
US20140295531A1 (en) | 2014-10-02 |
CA2844810A1 (en) | 2013-02-14 |
CL2014000344A1 (es) | 2014-07-11 |
AU2012294951B2 (en) | 2016-08-25 |
AU2012294951A1 (en) | 2014-03-06 |
EP2742144B1 (en) | 2019-03-06 |
MX2014001676A (es) | 2014-10-15 |
IL230925A0 (en) | 2014-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2603736C2 (ru) | Способ и аппарат для удаления диоксида углерода (со2) из потока газообразных веществ | |
Thomas et al. | Carbon dioxide capture strategies from flue gas using microalgae: a review | |
Sharma et al. | Energizing the CO2 utilization by chemo-enzymatic approaches and potentiality of carbonic anhydrases: A review | |
Abd Rahaman et al. | A review of carbon dioxide capture and utilization by membrane integrated microalgal cultivation processes | |
Lam et al. | Current status and challenges on microalgae-based carbon capture | |
Zhao et al. | Carbon dioxide fixation and biomass production from combustion flue gas using energy microalgae | |
Russo et al. | Post-combustion carbon capture mediated by carbonic anhydrase | |
US20140318000A1 (en) | Combining algae cultivation and co2 capture | |
Brilman et al. | Capturing atmospheric CO2 using supported amine sorbents for microalgae cultivation | |
CN102170954A (zh) | 用于二氧化碳提取的模块化膜反应器和方法 | |
CN102061261B (zh) | 一种利用燃煤电厂烟气养殖微藻的方法 | |
KR101113803B1 (ko) | 암모니아수를 이용한 배가스 이산화탄소의 포집공정과 결합된 미세조류 배양 방법 | |
Arata et al. | Spirulina platensis culture with flue gas feeding as a cyanobacteria‐based carbon sequestration option | |
US8137527B1 (en) | Carbon dioxide isolation and generation | |
Salmon et al. | Enzyme-catalyzed Solvents for CO2 separation | |
Schipper et al. | New methodologies for the integration of power plants with algae ponds | |
EP2258463B1 (en) | Liquid-phase gas collection | |
CN101307288A (zh) | 一种制备生物能源的方法和设备 | |
Guduru et al. | Biological processes for CO2 capture | |
CN101307289A (zh) | 一种废气减排用于生物养殖的方法和设备 | |
Sun et al. | Utilisation of tris (hydroxymethyl) aminomethane as a gas carrier in microalgal cultivation to enhance CO 2 utilisation and biomass production | |
Sarbatly et al. | Membrane Photobioreactor as a Device to Increase CO 2 Mitigation by Microalgae | |
Gayathri et al. | Carbon Dioxide Capture and Bioenergy Production by Utilizing the Biological System | |
Umar | The screening, fabrication and production of microalgae biocomposites for carbon capture and utilisation | |
Chidi et al. | Ethylenediamine–Carbonic Anhydrase Complex for CO 2 Sequestration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170811 |