[發明專利]一種微藻固碳生物反應裝置系統及包含其的負碳系統

在審

• 申請號: 202111576977.4
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114395467A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 姜鴻起;劉英倫;胡黎明;張茅;景強;張鐵剛;彭中姝;曾輝
• 申請（專利權）人: 華潤電力（深圳）有限公司;廣東潤碳科技有限公司
• 主分類號: C12M1/24
• 分類號: C12M1/24;C12M1/00;C12M1/04;C12M1/107;C12M1/36;H02J7/35;A01K63/04;A01K63/00;A01K67/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發明提供一種微藻固碳生物反應裝置系統及包含其的負碳系統，所述微藻固碳生物反應裝置系統中的微藻固碳反應裝置包括中心支柱和以中心支柱為圓心排列成環狀的反應管；所述負碳系統包括設置于水產養殖池塘內的微藻固碳生物反應裝置系統、水產養殖池塘和設置于水產養殖池塘的上部空間的光伏發電裝置系統。本發明所述負碳系統利用微藻進行固碳、光伏裝置將太陽能轉變為電能供給水產養殖池塘和微藻固碳生物反應裝置系統使用，總體上二氧化碳捕集效率高、微藻生長速度快，經濟效益好。

技術領域

本發明涉及生物固碳技術領域，尤其涉及一種微藻固碳生物反應裝置系統及包含其的負碳系統。

背景技術

當今社會經濟發展所需的能源主要依靠傳統化石能源，這些化石能源不但不可再生，其燃燒會釋放大量二氧化碳和大氣污染物。隨著二氧化碳減排和新能源開發技術的不斷發展，研究人員開始利用微藻來吸收二氧化碳，實現了減少二氧化碳排放的同時，還得到富含高價值活性成分的生物質。

微藻固碳效率高，轉化太陽能的量子效率高達2-10％(而陸生植物1％)，微藻生長速率極快(每天生物質增長量達1-3倍)，噸藻可固定1.83噸CO2，微藻固碳生物質具有較高經濟價值。

CN109401914A公開了一種高效部分液循環式微藻養殖用固碳補碳反應器，包括：反應器、進液管；進液管的出口端伸入反應器的內部，且置于反應器的中下部；進液管入口端的管徑大于出口端的管徑；反應器的底部開設氣體進口，上部開設氣液出口；氣液出口處依次設置液體泵和第一流量閥；氣液出口位于液體泵和第一流量閥之間的位置設置連接管，連接管的另一端與反應器相連通；反應器中反應后的液體會經過液體泵，此時，液體泵所設定的液體流量大于第一流量閥通過的液體流量，然后液體一部分會通過第一流量閥從氣液出口流出，另一部分會通過連接管回流到反應器中繼續反應。該反應器可以實現部分液體循環，且固碳效率高，CO₂氣體利用率高。

CN108485913A公開了一種雙槳輪平板光合反應器及微藻固碳方法。包括用于微藻固碳的反應器，呈立式箱型結構，其頂板及四個側板均為透光板材；頂板上設有開孔；在反應器內部設有上下共兩個槳輪，兩個槳輪的軸水平布置且相互平行，軸兩端分別安裝在設于相對側板上的軸承座中；各軸均有一個端部伸出至側板外，且在該端部固定裝設皮帶輪，皮帶輪通過皮帶連接至電動機的輸出軸；在反應器的底板上設有曝氣條，其一端通過管路與氣泵相連，在曝氣條的上表面均布若干個出氣孔。該反應器內部能夠形成一個逆時針旋轉的漩渦流動，加強了氣液攪拌和物質傳遞，能夠明顯改善藻液流場和促進閃光效應，有利于提高微藻光合作用固碳效率。

上述兩種方法雖然均具較高的微藻固碳效率，但并沒有充分利用微藻的價值，而且處理成本較高。

CN101161061A公開了一種基于微藻的循環水水產養殖系統，利用光能，以微藻為媒介的實現水循環使用、同時抑制水產養殖品種病害發生的水產養殖系統。該系統包括：通過管道連通以進行養殖水循環的兩養殖子系統。所述基于微藻的循環水水產養殖系統，通過兩個養殖子系統的合理搭配，形成了生物循環鏈，大大提高了水產養殖的效率。基于微藻類的循環水將第一種水產品養殖中過剩的營養物帶給第二種水產品，并作為第二種水產品的餌料，因此降低了水的消耗并且能將排出的“廢物”變為有益的營養，還可以利用微藻分泌的天然抗生素抑制養殖水產品細菌性疾病的發生，同時降低感染病毒性疾病的幾率。該方法雖然將微藻與水產養殖進行了結合，但并沒有考慮到微藻需要的光照與水產養殖品所需光照量不同，且對光能的利用效率仍有待進一步提高。

因此，開發一種既能夠使微藻在合適的光照條件下進行固碳，又能將微藻進行回收利用，充分利用光能，使整體生產成本低，經濟效益高的微藻、養殖、光伏發電互補的負碳系統具有重要意義。

發明內容