[发明专利]用于将水生生物质有效、低成本地转化为燃料和电能的装置

权利要求书

1.一种将水生生物质转化为燃料和电能的装置，其包括：一藻类生物反应器；一可操作地连接于该藻类生物反应器的生物质提取系统，其中生物反应器将水、藻类、生物质和溶解的有机物供应给提取系统；以及一可操作地连接于提取系统输出端的微生物发生器，其中发生器产生作为终产物的电能。

2.如权利要求1所述的装置，其中生物反应器是一个容纳水、藻类、养分和二氧化碳的装置，以提供藻类生长所需要的材料，其与足够的光接触以刺激藻类的生长。

3.如权利要求1所述的装置，其中生物质提取系统包括：从生物反应器接收水、藻类和溶解的有机物的脱水装置。

4.如权利要求3所述的装置，其中生物质提取系统包括一与脱水装置的输出端连接的生物质干燥机，以接收来自脱水装置的湿藻类并在输出端产生干燥的藻类产物。

5.如权利要求1所述的装置，其中微生物发生器是一微生物燃料电池。

6.如权利要求1所述的装置，其中微生物发生器的副产物是水、二氧化碳和藻类的养分，并包括将水、二氧化碳和养分输送回藻类生物反应器以补偿藻类生物反应器中藻类、水、养分和二氧化碳的初始进料的装置。

7.如权利要求5所述的装置，包括从微生物发生器传输电能给脱水装置的装置。

8.如权利要求5所述的装置，包括从微生物发生器传输电能给生物质干燥机的装置。

9.如权利要求5所述的装置，其中微生物燃料电池包括两个被选择性渗透膜分开的腔室。

10.如权利要求9所述的装置，其中膜的第一侧是阳极，膜的第二侧是阴极。

11.如权利要求2所述的装置，包括一日光源、藻类二氧化碳源和水源，其为藻类生物反应器提供初始进料材料。

12.如权利要求11所述的装置，其中养分源、二氧化碳源和水源来自发电厂的排出物。

13.如权利要求11所述的装置，其中养分源、二氧化碳源和水源来自畜牧厂和渔场的排出物。

14.如权利要求11所述的装置，其中养分源、二氧化碳源和水源来自废水处理厂的排出物。

15.如权利要求1所述的装置，其中生物反应器通过一个或多个泵可操作地连接到生物质提取系统。

16.如权利要求1所述的装置，其中生物反应器包括一水管。

17.如权利要求1所述的装置，其中藻类反应器包括一水的开放体。

18.如权利要求1所述的装置，其中生物反应器通过泵和重力流动的组合可操作地连接到生物质提取系统。

19.如权利要求1所述的装置，其中生物反应器被一太阳能电池板覆盖，其传输可见光通过电池板，并使用非可见光产生电能。

20.如权利要求1所述的装置，其中该装置与一断续的外部电源共同定位，并且其中，通过该装置产生的动力和它的藻类被进一步用于增大总的电能，这通过在低动力产物期间来自断续源的填充提供。

21.一种微藻类连续养殖生产电能和生物质的方法，其包括以下步骤：

在一限制的范围内提供一开放区域形式的藻类反应器；

在该开放区域提供一初始藻类进料，以及养分、水和二氧化碳；

将该开放区域暴露于光下；

在一预定的周期后收获微藻类的一部分，并向进料的收获部分增加一养分的替代进料；

引导收获的部分到一具有脱水装置和生物质干燥机的生物质提取系统；

引导一部分藻类从脱水装置到该生物质干燥机；

引导藻类的剩余部分到一微生物发生器；

处理在微生物发生器中的藻类部分以产生电能；

并引导来自发生器中的水和养分回到生物反应器中，作为生物反应器中没有被收获的藻类的养分源。