[发明专利]用于空气净化的光生物反应器系统

说明书

本发明涉及空气净化。本发明提供一种用于降低亚热带至温带气候地区的空气中的二氧化碳浓度的系统以及使用该系统来降低二氧化碳浓度的方法。

本申请为分案申请，原申请的申请日为2015年12月16日，申请号为201510946118.8，发明名称为“用于空气净化的光生物反应器系统”。

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C§119(e),本申请是要求2014年12月16日递交的申请号为62/124,348，题目为“用于净化室内及户外香港空气的微藻光生物反应器设计”的美国临时专利申请权益的非临时专利申请，通过全文引用的方式将该美国临时专利申请的公开内容包含于此。

技术领域

本发明涉及空气净化。特别地，本发明涉及一个利用淡水或者海洋中的光合微藻降低空气中的二氧化碳浓度的系统。本发明尤其适用于平均温度在15℃到30℃的亚热带和温带气候地区。

背景技术

来自车辆和工业的温室气体的排放是全球变暖的主要诱发因素之一并且导致地球温度上升。二氧化碳(CO₂)占人类活动排放的温室气体的68％。各种封存CO₂的方法已经被广泛地研究，其目的在于减少CO₂排放至大气中。通常，空气中的CO₂通过物理或者化学的方法来捕获。比如，用氨水溶液洗涤然后在高温下溶剂再生和利用高压的物理溶剂分离。捕获的CO₂被运输离岸地质储存(Gibbins et al,2008)。

相比于传统的化学和物理方法，用生物方法来净化空气是目前被认为更好的替代方法。生物方法需要温和的条件。在生物方法中排除了传统方法中所使用的高温、高压和对环境有害的溶剂。生物方法也是更可持续的。生物方法利用光合作用将不需要的CO₂转化为氧气，因此不需要物理储存空间来储存CO₂。除了氧气之外，通过生物方法去除CO₂还能产生珍贵的生物质。这些生物质可以用于生物柴油的生产，鱼饲料，肥料以及保健品和食品(Chisti,2007)。

然而，当地的气候会影响光生物反应器去除二氧化碳的性能。因此，期望提供一种适应当地气候和环境因素的光生物反应器系统来高效地去除空气中的二氧化碳。

发明内容

在众多生物质有机体之中，淡水微藻类因其高的光合效率而被认为是应用在空气净化光生物反应器系统的最合适的光合有机体(Perrine et al,2012).

相应地，本发明提供一个使用微藻类净化空气的系统，特别是净化亚热带至温带气候地区空气的系统。

本发明的第一方面提供一种用于减少亚热带至温带气候地区的空气中的二氧化碳的光生物反应器系统，所述系统包括：

反应器槽，用于容纳温度为15-30℃的微藻培养基，其中，所述微藻培养基中小球藻(Chlorella species)的初始浓度为1000000～1500000cell/ml；

进气口，用于使空气进入所述系统；

气泵，气压控制器和喷洒器，用于将空气以小气泡的形式，以0.1～20L/min的流速输送给所述培养基；

温度控制器，用于调节所述培养基的温度，使之处于工作所需的温度；

光源，用于为所述培养基提供强度为50～500μmolm^-2s^-1PPFD的光；以及

出气口，用于使包含降低二氧化碳浓度的净化气体离开所述系统。

根据本发明的第一个实施例，所述具有亚热带至温带地区为东南亚。

根据本发明的另一个实施例，所述地区为香港。

根据本发明的另一个实施例，所述培养基的温度被控制在15～30℃。