[發(fā)明專利]碳捕集-藻類/植物培養(yǎng)固碳系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111124583.5
• 申請(qǐng)日: 2021-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113813774A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉浩;劉艷紅;呂錫嘉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電投集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/84
• 分類號(hào): B01D53/84;B01D53/78;B01D53/75;B01D53/62;B01D53/22;B01D53/047;B01D53/02;A01G7/02;A01G7/04;A01G33/00;C12M1/00;C12M1/04;C12M1/34;C12M1/38
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 張美月

本發(fā)明提供了一種碳捕集?藻類/植物培養(yǎng)固碳系統(tǒng)。該碳捕集?藻類/植物培養(yǎng)固碳系統(tǒng)包括：碳捕集裝置、藻類生物反應(yīng)單元和植物培養(yǎng)單元。碳捕集裝置設(shè)置有二氧化碳原料氣入口和富碳?xì)獬隹?；藻類生物反?yīng)單元設(shè)置有第一氣源入口和第一尾氣出口，富碳?xì)獬隹谂c第一氣源入口通過(guò)第一尾氣輸送主管路連通，以進(jìn)行第一光合作用；以及植物培養(yǎng)單元設(shè)置有第二氣源入口和第二尾氣出口，第二氣源入口與第一尾氣出口連通設(shè)置，以進(jìn)行第二光合作用。通過(guò)微藻養(yǎng)殖和植物種植相結(jié)合的方式能夠梯度利用不同濃度的二氧化碳，從而使第一光合作用和第二光合作用均在較為適應(yīng)的二氧化碳濃度下進(jìn)行，從而大幅提高了二氧化碳的利用率，同時(shí)還能夠提高生物固碳量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二氧化碳捕集及利用領(lǐng)域，具體而言，涉及一種碳捕集-藻類/植物培養(yǎng)固碳系統(tǒng)。

背景技術(shù)

二氧化碳利用包括強(qiáng)化采油、合成化學(xué)品和植物吸收等方法。綠色植物和微藻是天然的二氧化碳吸收源，有研究表明，為綠色植物和微藻提供較高濃度的二氧化碳能夠促進(jìn)其生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量、縮短生長(zhǎng)周期，因此利用碳捕集方法獲取二氧化碳后再通過(guò)植物吸收利用，不僅可以將二氧化碳資源化利用，又可以提高作物產(chǎn)量，促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展。

目前在溫室中供應(yīng)二氧化碳的方法主要有如下幾種：

(1)增施有機(jī)肥。土壤中大量施用有機(jī)肥料為蔬菜提供必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)有機(jī)物的分解釋放出大量二氧化碳，促進(jìn)蔬菜的光合作用。

(2)CO₂發(fā)生器法。CO₂發(fā)生器法是利用硫酸與碳酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生CO₂的方法。將化學(xué)藥品放入容器內(nèi)，并將容器懸掛于植株上部，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳提供給植物。

(3)液態(tài)CO₂施肥法。將來(lái)自于釀造工業(yè)、化工工業(yè)副產(chǎn)品、空氣分離、地下貯藏等渠道的液態(tài)CO₂提供給植物，該方法成本較高。

(4)燃燒法。通過(guò)CO₂發(fā)生器燃燒液化石油氣、丙烷氣、天然氣、白煤油等產(chǎn)生二氧化碳，提供給植物。

以上幾種方法均為利用化學(xué)藥品或其他途徑制取二氧化碳，由于溫室的通風(fēng)，不可避免地有一部分二氧化碳擴(kuò)散到大氣中，因此溫室并沒(méi)有為二氧化碳減排和利用發(fā)揮作用。

微藻具有生長(zhǎng)速度快、種類廣泛等特點(diǎn)，其可利用的二氧化碳濃度范圍較寬，并且吸收二氧化碳的速率高。此外，由于微藻種類多樣，具有制取生物燃料、制作保健品、制作動(dòng)物飼料等多種用途，因此利用微藻進(jìn)行固碳的路徑受到廣泛關(guān)注。目前商業(yè)化規(guī)模化養(yǎng)藻方法為開(kāi)放式異養(yǎng)，封閉式自養(yǎng)由于成本較高，未大規(guī)模普及。

綠色植物生長(zhǎng)環(huán)境需要的二氧化碳濃度為1200ppm，微藻生長(zhǎng)需要的二氧化碳濃度為5％左右?？諝庵械亩趸紳舛燃s為400ppm，煙氣中的二氧化碳濃度為15％以上，而利用溶液吸收和解吸方法捕集的二氧化碳濃度接近100％，都不適用于植物和微藻生長(zhǎng)。

因此需要提供一種適合給植物和微藻生長(zhǎng)提供二氧化碳的捕集方法，該捕集方法能夠從空氣中捕集二氧化碳，使溫室和藻池的建設(shè)不受地理?xiàng)l件限制，能夠生產(chǎn)適宜二氧化碳濃度的氣體，保證植物健康成長(zhǎng)同時(shí)降低能耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種碳捕集-藻類/植物培養(yǎng)固碳系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有二氧化碳?xì)庠淳贿m用于植物和微藻生長(zhǎng)的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種碳捕集-藻類/植物培養(yǎng)固碳系統(tǒng)，該碳捕集-藻類/ 植物培養(yǎng)固碳系統(tǒng)包括：碳捕集裝置、藻類生物反應(yīng)單元和植物培養(yǎng)單元。碳捕集裝置設(shè)置有二氧化碳原料氣入口和富碳?xì)獬隹?；藻類生物反?yīng)單元設(shè)置有第一氣源入口和第一尾氣出口，富碳?xì)獬隹谂c第一氣源入口通過(guò)第一尾氣輸送主管路連通，以進(jìn)行第一光合作用；以及植物培養(yǎng)單元設(shè)置有第二氣源入口和第二尾氣出口，第二氣源入口與第一尾氣出口連通設(shè)置，以進(jìn)行第二光合作用。