[实用新型]提高微藻光合效率的基于藻类全密闭气体循环维生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于藻类的全密闭气体循环维生装置，具体涉及一种提高微藻光合效率的基于藻类全密闭气体循环维生装置。 

背景技术

微藻作为一种重要的可再生资源，具有分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、产量高等突出特点。微藻作为生物能源，主要是利用阳光、水和CO₂，不会与农牧业争地；可以用来生产生物柴油或乙醇，还可望成为生产氢气的一条新途径；利用光合作用捕获废气中的CO₂，减缓温室效应，保护环境。由于环境污染的加剧，传统能源枯竭的告急，促使人们考虑开发“生物质能源”，利用生态工程技术实现可持续发展已成为当务之急。 

近年来我国的载人航天事业快速发展，成绩显赫。资料显示：载人航天器舱内有300多种污染物，其中最大量的是人体呼吸产生的CO₂。保持航天器内有充足的O₂，及时排除CO₂，保证内部空气的新鲜至关重要。目前宇航器和潜艇等密闭空间空气净化更新采用化学酶触或物理方法进行设计，例如：CO₂脱除法主要有：活性碳法、无水氢氧化锂、超氧化物等；氧气供给法主要有：压缩或液态氧气、氧气再生药板、电解制氧等。它们都是非生物的方法，虽然能有效地脱除CO₂，提供充足的O₂，但设备复杂、能耗高、设备维护费昂贵、容易造成环境二次污染等，而且现用方法都是消耗性的、不可再生循环，只能满足短时间、小空间的需要，难以做到经济环保。如果未来要建立永久的太空实验室或大规模的外星基地，那么在O₂供给和空气净化上需要更加有效的生态方法。利用微藻的光合作用，解决密闭空间中O₂不足与CO₂过剩的问题早已成为各航天大国关注的热点，让微藻在生长中吸收煤化工生产中排放的工业废气、再从培育出的微藻中提炼生物柴油以及其他高附加值产品是亟待解决的课题。 

光照是微藻生长的重要限制因子之一，提高光照效率可以有效地提高光合效率。目前，我国的微藻养殖规模和产量居世界首位，但研究工作主要集中于实现微藻高产的养殖技术和养殖设施的研究方面。关于高光效微藻选育工作开展较少，通过优化光照条件来提高微藻光合效率未见报道，而将高光效微藻应用于维生系统的研究则更缺乏，试验装置也无法考究。 

发明内容

本实用新型目的是提供一种提高微藻光合效率的基于藻类全密闭气体循环维生装置，以克服现有技术效率低、耗能高、费用大、污染多等缺点，同时通过藻类的高光效、高产量，支持密闭空间的生命生存，缓解温室效应，提供可再生清洁能源。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下： 

一种提高微藻光合效率的基于藻类全密闭气体循环维生装置，包括由密闭透明的长方容器构成的多个微藻培养箱、动物生存室、仪器箱以及电源；所述的微藻培养室设有顶盖，该顶盖上设有灌气口、输气口、输液口，且微藻培养室内设有一与进气口相连的气体扩散器，每个微藻培养室的侧壁面上设有一个温控器和出液口，其特征在于上述动物生存室设有两组进气口与出气口，上述每个微藻培养室的两侧各设有一个LED灯板；所述的仪器箱内至少有一个过滤罐与干燥罐、气泵、CO₂监测仪、O₂监测仪通过软管串联在一起，上述串联的过滤罐与O₂监测仪分别与动物生存室的一个出气口和进气口相连而形成气体监测回路；所述的仪器箱内另有至少一组相互串联的过滤罐与干燥罐分别连接于输气口和另一个进气口，以及一个用于连接灌气口和另一个出气口的气泵而形成供气回路。 

上述LED灯板是蓝光LED灯板。 

上述蓝光LED灯板的波长和带宽分别是450nm和30nm。 

上述过滤罐内含活性炭。 

上述干燥罐内含硅胶粒。 

本系统结构简单、容易制作、操作方便、使用效果好。本系统有效地提高了藻类的日生长率，在半连续培养情况下，密闭系统中实验藻株保持了高生长率，最大日生长率为90.2%，5天平均为82.98%，证明本系统还非常适合于微藻培养，为支持密闭空间的生命生存，缓解温室效应，提供可再生清洁能源，开辟空间藻类能源农场奠定了理论基础，并证明了其可行性。 

附图说明

图1是本实用新型的结构框图. 

图2是本实用新型的组装结构示意图。