[发明专利]用于栽培藻类或植物和生产电能的集成系统

说明书

用于栽培藻类或植物和生产电能的集成系统，包括：至少一个发光太阳能聚光器(LSC)，其中至少一个光伏电池(或太阳能电池)位于其外侧的至少一侧上；至少一个栽培区域。

本申请是申请日为2014年7月24日，题为“用于栽培藻类或植物和生产电能的集成系统”的中国专利申请201480041872.0的分案申请。

本发明涉及用于栽培藻类或植物和生产电能的集成系统。

更具体而言，本发明涉及用于栽培藻类或植物和生产电能的集成系统，包括：

-至少一个发光太阳能聚光器(LSC)，其中至少一个光伏电池(或太阳能电池)位于其外侧的至少一侧上；

-至少一个栽培区域。

本发明还涉及用于栽培藻类和生产电能的集成方法，包括：

-在含水培养基的存在下在包含其中至少一个光伏电池(或太阳能电池)位于其外侧的至少一侧上的至少一个发光太阳能聚光器(LSC)的栽培区域中栽培至少一种藻类，获得藻类生物质的含水悬浮液与电能；

-从所述藻类生物质的含水悬浮液中回收所述藻类生物质；

-回收所述电能。

本发明还涉及用于栽培植物和生产电能的集成方法，包括：

-在包含其中至少一个光伏电池(或太阳能电池)位于其外侧的至少一侧上的至少一个发光太阳能聚光器(LSC)的栽培区域中栽培所述植物，获得植物和电能；

-回收所述植物；

-回收所述电能。

目前栽培藻类(特别是微藻类)以便制造落入营养、制药和化妆品领域中的有价值的化合物，例如多不饱和脂肪酸[例如，二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等等]、维生素(例如β-胡萝卜素等等)和胶凝剂。

用于上述领域的微藻类的栽培的特征在于相对有限的生产能力(每年数百至数千吨的量级)和获得的化合物的高附加值(每公斤数百至数千欧元)。为此，可以容忍复杂和昂贵的生产系统，其必须满足上述领域的典型的卫生与营养性质的严格规定。

由上述领域(其中传统上使用微藻类)转向能源领域，特别是转向生物燃料的生产，由于能量领域指定的化合物的有限附加值(每吨数百欧元)，需要开发显著提高生产能力并大大降低生产成本的技术。

微藻类事实上可用于生产脂类，其又可以用于生产生物柴油或绿色柴油，或直接用于生产生物油或“生物原油”。

所需要的巨量土壤、水和电能令栽培用于生产生物燃料的微藻类的经济和环境可持续性饱受批评。微藻类栽培方法中所需的电能量(效用(utility))不仅从经济角度来看是一个负担，并且也不利于环境可持续性参数。环境可持续性的关键要素之一事实上是减少衍生自化石来源的电能的量。

微藻类的培养方法事实上需要电能，例如用于管理开放式池塘(OP)、光反应器(FR)、光生物反应器(FBR)，特别是用于搅拌在生长过程中形成的藻类生物质的悬浮液，用于液体和气体的分布，以及用于微藻类收集、浓缩和化学或热化学地转化为生物燃料前体的设备的运行。