[發明專利]用于處理支持光合作用的廢氣,特別是CO2的方法和設備

有效

• 申請號: 200980145696.4
• 申請日: 2009-10-07
• 公開（公告）號: CN102223942A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: H-J·威爾海爾姆
• 申請（專利權）人: 瑪麗亞·羅格曼斯
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;A01G9/18;C02F3/32
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳冀

本發明涉及一種根據權利要求1和12的前序部分用于處理支持光合作用的廢氣，特別是CO₂的方法和設備。

為了平衡能源生產中的含CO₂的廢氣，將進行或者說應該進行所謂的排放權交易。在這樣的考慮下，遍及全球范圍的排放源，例如煤發電廠，鑒于氣候公約，將由產生CO₂中性能源的能源生產源，例如風力發電廠或生物質發電廠進行平衡。總之，至2020年生產的電流有25％的比例應當由再生性能源構成。換言之即是說，在世界上的某一地點產生CO₂，必須由大氣輸送，使得它在另一地點再生，即，可以通過生物質被再次代謝。

以全球總體來考慮，這是正確的。盡管如此，在就近考慮時明確的是，必須由大氣輸送排放的CO₂。所以在這種平衡的CO₂考慮下大氣還是會有負擔，即，至少對于輸送而言。而這已經產生了負面氣候效應。

在植物種植田地中引入含CO₂的氣體作為肥料的方法和設備是已知的。

此處已表明，通過土壤引入CO₂對植物的生長具有巨大的促進作用。在溫室中用CO₂或含CO₂的氣體來空氣施肥也是已知的，且具有上述的促進生長的作用。

同樣要考慮的還有，在其它過程中，也包括能源生產的準備階段生成大量的CO₂。再生性能源領域也同樣如此。在利用沼氣時，這種具有相對較低僅50-55％的甲烷含量的沼氣是可能燃燒的，并且由此可獲取能量。此外，在技術上越來越重要的是還經常對沼氣進行后處理，即甲烷化(aufzumethanisieren)。這意味著，將原始的甲烷含?量由50％提高到96％。為此，使用已知的方法。

因為原始沼氣中殘留氣體的相當一部分由CO₂構成，當然其在甲烷化時，即在沼氣處理時也大量地產生。

盡管經過這樣處理過的沼氣的甲烷值最后達到96％，從而具有與天然氣相同的質量，但是同時也如所說的產生了CO₂。

另一方面，肥料價格趨向大幅上漲。當涉及到用于能源生產的生物質的種植，不斷上漲的肥料價格導致了相應的成本增加，這使得所謂的能源生物質作物的種植變昂貴。

此外，在WO/2007/012313中公開了一種設有多層的溫室。在此建議，在較低的層中裝備成所謂的種植區域，在上面放置幼苗。之后，將長大的幼苗換層移至更高的層上。對于種植新的植物，這可能是有利的，但是對于其它的應用則是不合適的，因為層的轉換或移置需要有較高的功能和高能耗。

這些已知的實施方案施用于溫室中優化的生長條件。但是，此處，當其目的是為了實現優化的CO₂排放的最終效果時，個別的策略是不可行的。

因此，本發明的任務在于，進一步如下開發一種方法及設備，將在某個地方通過能源生產或通過能量載體的處理而產生的CO₂量還被就近平衡。

上列任務在使用這類方法時，通過本發明權利要求1的特征性特性解決。

所述方法的其它的有利的實施方案在從屬權利要求2至11中給出。

鑒于這類設備，所述的任務通過本發明的權利要求12的特征解決。

所述設備的其它有利實施方案在其余的從屬權利要求中給出。

在方法部分，本發明涉及，來自燃燒過程或化學過程的廢氣用作CO₂源，其中將廢氣直接地或者在壓力下于水中在形成溶于水中的碳酸的情況下，引入至少部分封閉的系統中，在該系統中種植了快速生長?的光合作用活性的生物質，并且周期性地收獲生物質，而由殘留的生物質或者自動地進一步繁殖生物質，或者再輸入。

在有利的實施方案中指出，將至少一部分所收獲的用于能源生產(沼氣、固體燃料、生物乙醇、生物柴油)的生物質再循環至所述的產生廢氣的能源生產過程中。由此產生一個封閉的物質循環，其甚至包括了在能源生產時產生的CO₂。

在其它有利的實施方案中指出，根據需要，將所述來自廢氣的富集了含碳酸的水來澆灌生物質，通過監測輸入側的填注水平，從而精確地補充與被生物質吸收和代謝的相同量的用碳酸和任選的經營養介質處理過的水。從而一方面提供優化的生長促進，而另一方面提供了受控的生物質可收獲性。