[发明专利]用于光生物反应器系统的光能供应器

说明书

技术领域

本发明涉及利用入射太阳辐射的光生物反应器。

背景技术

为了生产燃料源，已广泛栽培光养生物。工业生产中排放的废气也已通过为光养生物提供在光合作用中需要消耗的二氧化碳而被用来促进光养生物的生长。通过提供用于此类用途的废气，可降低对环境的影响并且可同时生成潜在的有用的燃料源。然而，对于将此工艺引入现有设备中而言，要使此工艺更具经济吸引力，则还存在挑战。

发明内容

在一个方面中，本发明提供一种光生物反应器系统，其包括供应原料处理子系统、反应器子系统、产物物料处理子系统和太阳能供应子系统。所述反应器子系统包括构造成用于容纳反应混合物的光生物反应器，所述反应混合物在暴露于光合有效光辐射（photosynthetically active light radiation）下时能有效地进行光合作用，其中，所述反应混合物包括光合作用反应试剂。所述供应原料处理子系统构造成给所述光生物反应器提供供应原料，所述供应原料包括所述光合作用反应试剂中的至少一种。所述产物物料处理子系统构造成用于接收从所述光生物反应器排出的反应区产物并对所接收的反应区产物进行液体成分的分离。所述太阳能供应子系统包括至少一个太阳能收集器，其中，所述至少一个太阳能收集器中的每一个都安装在所述光生物反应器上并包括构造成用于接收入射太阳辐射的太阳能收集器表面，以便提供至少一个太阳能收集器表面来限定总的连接至光生物反应器的太阳能收集器的表面面积，其中，所述至少一个太阳能收集器中的每一个都可操作地联接至能量供应组件，所述能量供应组件构造成用于传输源自所接收的入射太阳辐射的能量并将所述能量供应给其它子系统中的至少一个。所述总的连接至光生物反应器的太阳能收集器的表面面积至少为75平方米。

在另一方面中，本发明提供一种光生物反应器系统，其包括供应原料处理子系统、反应器子系统、产物物料处理子系统和太阳能供应子系统。所述反应器子系统包括构造成用于容纳反应混合物的光生物反应器，所述反应混合物在暴露于光合有效光辐射下时能有效地进行光合作用，其中，所述反应混合物包括光合作用反应试剂。所述供应原料处理子系统构造成给所述光生物反应器提供供应原料，所述供应原料包括所述光合作用反应试剂中的至少一种。所述产物物料处理子系统构造成用于接收从所述光生物反应器排出的反应区产物并对所接收的反应区产物进行液体成分的分离。所述太阳能供应子系统包括至少一个太阳能收集器，其中，所述至少一个太阳能收集器中的每一个都安装在所述光生物反应器的有效安装表面上并且包括构造成用于接收入射太阳辐射的太阳能收集器表面，其中，所述至少一个太阳能收集器中的每一个都可操作地联接至能量供应组件，所述能量供应组件构造成用于传输源自所接收的入射太阳辐射的能量并将所述能量供应给其它子系统中的至少一个。所述有效安装表面相对于竖直方向定向在45度的范围内。

在另一方面中，本发明提供一种光生物反应器，其包括容器和多个有效光传输组件。所述容器构造成用于容纳反应区中的反应混合物，其中，所述反应混合物在暴露于光合有效光辐射下时能有效地进行光合作用，并且所述反应混合物包括光合作用反应试剂，其中，所述反应区具有至少3000升的容积。所述多个有效光传输组件构造成给所述光生物反应器的所述反应区供应光能，从而使得在所述反应区的至少80%内的所述反应混合物暴露于光合有效光辐射下，其中，所述有效光传输组件中的每一个都安装至所述反应区并从所述光生物反应器的内表面的有效部分向所述反应区内延伸有效距离，其中所述有效距离小于5米。