[发明专利]用于处理支持光合作用的废气,特别是CO2的方法和设备

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1和12的前序部分用于处理支持光合作用的废气，特别是CO₂的方法和设备。

为了平衡能源生产中的含CO₂的废气，将进行或者说应该进行所谓的排放权交易。在这样的考虑下，遍及全球范围的排放源，例如煤发电厂，鉴于气候公约，将由产生CO₂中性能源的能源生产源，例如风力发电厂或生物质发电厂进行平衡。总之，至2020年生产的电流有25％的比例应当由再生性能源构成。换言之即是说，在世界上的某一地点产生CO₂，必须由大气输送，使得它在另一地点再生，即，可以通过生物质被再次代谢。

以全球总体来考虑，这是正确的。尽管如此，在就近考虑时明确的是，必须由大气输送排放的CO₂。所以在这种平衡的CO₂考虑下大气还是会有负担，即，至少对于输送而言。而这已经产生了负面气候效应。

在植物种植田地中引入含CO₂的气体作为肥料的方法和设备是已知的。

此处已表明，通过土壤引入CO₂对植物的生长具有巨大的促进作用。在温室中用CO₂或含CO₂的气体来空气施肥也是已知的，且具有上述的促进生长的作用。

同样要考虑的还有，在其它过程中，也包括能源生产的准备阶段生成大量的CO₂。再生性能源领域也同样如此。在利用沼气时，这种具有相对较低仅50-55％的甲烷含量的沼气是可能燃烧的，并且由此可获取能量。此外，在技术上越来越重要的是还经常对沼气进行后处理，即甲烷化(aufzumethanisieren)。这意味着，将原始的甲烷含 量由50％提高到96％。为此，使用已知的方法。

因为原始沼气中残留气体的相当一部分由CO₂构成，当然其在甲烷化时，即在沼气处理时也大量地产生。

尽管经过这样处理过的沼气的甲烷值最后达到96％，从而具有与天然气相同的质量，但是同时也如所说的产生了CO₂。

另一方面，肥料价格趋向大幅上涨。当涉及到用于能源生产的生物质的种植，不断上涨的肥料价格导致了相应的成本增加，这使得所谓的能源生物质作物的种植变昂贵。

此外，在WO/2007/012313中公开了一种设有多层的温室。在此建议，在较低的层中装备成所谓的种植区域，在上面放置幼苗。之后，将长大的幼苗换层移至更高的层上。对于种植新的植物，这可能是有利的，但是对于其它的应用则是不合适的，因为层的转换或移置需要有较高的功能和高能耗。

这些已知的实施方案施用于温室中优化的生长条件。但是，此处，当其目的是为了实现优化的CO₂排放的最终效果时，个别的策略是不可行的。

因此，本发明的任务在于，进一步如下开发一种方法及设备，将在某个地方通过能源生产或通过能量载体的处理而产生的CO₂量还被就近平衡。

上列任务在使用这类方法时，通过本发明权利要求1的特征性特性解决。

所述方法的其它的有利的实施方案在从属权利要求2至11中给出。

鉴于这类设备，所述的任务通过本发明的权利要求12的特征解决。

所述设备的其它有利实施方案在其余的从属权利要求中给出。

在方法部分，本发明涉及，来自燃烧过程或化学过程的废气用作CO₂源，其中将废气直接地或者在压力下于水中在形成溶于水中的碳酸的情况下，引入至少部分封闭的系统中，在该系统中种植了快速生长 的光合作用活性的生物质，并且周期性地收获生物质，而由残留的生物质或者自动地进一步繁殖生物质，或者再输入。

在有利的实施方案中指出，将至少一部分所收获的用于能源生产(沼气、固体燃料、生物乙醇、生物柴油)的生物质再循环至所述的产生废气的能源生产过程中。由此产生一个封闭的物质循环，其甚至包括了在能源生产时产生的CO₂。

在其它有利的实施方案中指出，根据需要，将所述来自废气的富集了含碳酸的水来浇灌生物质，通过监测输入侧的填注水平，从而精确地补充与被生物质吸收和代谢的相同量的用碳酸和任选的经营养介质处理过的水。从而一方面提供优化的生长促进，而另一方面提供了受控的生物质可收获性。