工程微藻養殖Algae Cultivation




微藻連續生產機制是以 Phyta-platform 之生物反應器(bioreactor)之技術可信高之高密度單一性養殖海洋或淡水微藻‧該養殖密度約高於傳統養殖10-15倍,養殖技術參數完全以電腦全自動控制 (PLC);如此可減少人力成本並降低人為錯誤的問題‧該生物反應器因配置內部自動清洗機制(專利),故使用期限大幅延長‧該機制屬封閉系統故可避免外在之可能不良品種侵入感染等問題‧擴產容易‧
微藻、養分、水、CO2等在光生物反應器(photobioreactor) 內部不停迴圈流動,該機制以透明PV材質為材料之試管;目的為優化其透光性(度)優化光線穿透率,增加化光合作用效率‧
Photobioreactor Basics
光生物反應器:
u 光生物反應器是一封閉式環狀微藻養殖系統,該系統需配合光源來提供光合作用反應,該光源可以是天然的如日光等、也可以是人造光源如LED等‧本系統包含監視與控制機制,優於傳統開放養殖池系統‧
u 本系統可避免微藻感染,並可提供微藻無菌養殖環境‧
u 較容易控制之外在環境因素如光線、養份、co2、溫度等)‧
u 避免水份蒸發‧
u 完全co2吸收(本公司之專利溶解co2機制另提案說明)‧
光生物反應器限制因素;
³ R管徑:抵銷容量之間運載能力和光學路徑(成本影響).
³ 水力-動態壓力影響的藻類品種,與過度機械壓力導致藻類之細胞壁失去完整性(如損壞鞭毛 ,破裂膜、斷裂的矽酸鹽、矽藻或顆石藻方解石外骨殼的出現‧
³ 光線:暗區之光線太亮造成細胞受損或光線不足影響光合作用效率(成本影響)
³ 光線品質:最佳的光頻, 長或短波長的比率 (Red/Blue).
³ 季節因素(光照期):白天的光照時間變化與強度影響(根據自然日光光源下條件,吸收養分是屬不穩定狀態‧
³ 環境溫度;影響成長率---低溫度=低增長、過度高溫度會造成失敗
³ 過程中超飽和氧(副產品的光合作用過程)是一個明確限制程長因的素。
³ 養殖過程中之養分供給‧
我方之專利The Phyta-Platform 系統可解決上述限制因素.
CO2Biofixztion
固碳率
~ 1.8 噸的CO2 會產生出 0.8 噸藻類生物質(BIOMASS)與 1噸的 氧
~ 在典型非生物因素與生物因素狀態下:
– 水族徽型藻類可固碳的作用約為一般植物的10倍以上‧
– 對太陽能的吸收為25倍;約為 5%: 0.2%.
~ PBR 系統;理論最高限度之操作能為15% 與 33% 之間‧
~ 8 摩爾的分子 (=0.175Mj @ 680nm)可固定1分子的二氧化碳。 .
~ Redfield Ratio: 碳、矽、氮、磷元素含量固定的比值約為106:15;16:1,(C:Si:N:P = 106:15:16:1)
~ Hu et.al. (1998年報告指出) (PBR)光合作用生物反應槽之生產量為 20-25gr/L 乾燥重量(d.w.),其光學路徑的14毫米,光強度為 2000µmol m-2 s-1.
~ BioFence 的現有光學路徑為 14毫米.
Phyta-platform之運用
Ø 配合著合適的環境控管的話,答案是 任何地方都可!
Ø 至今,phyta-platform在英國、愛爾蘭、挪威、丹麥、冰島、希臘、西班牙、新加坡以及美國都被採用
Ø 系統可以被放置在室內/室外皆可以及特定海拔高度範圍。不論是水準或是垂直,任何一個角度都可!
Ø 已在西班牙南部,針對生質油項目完成供給合約 (2007八月)
Ø 最近已與印度政府將供給合約與BACKED SCHEME 合併CHENNAI (油氣)
Ø 另一個在英國的跨國石油化學公司已為UK POWER UTILITY力認同供應合約達到二氧化碳抓取目的。
Ø 產品發展 – 產業應用:
Ø 現有的基本程式不太可能會改變: 它執行地非常好。不論是金屬板、
Ø 薄片、螺旋狀的或是管狀的,所有的PBRs都依照各個特性來依賴著附帶著固定輸入量的再迴圈過程
Ø 過程優化是成功的關鍵!
Ø 商業化工業平臺,已可實現!
Ø 必需一開始就先執行一年的產品之產品研究以及分析
Ø 一年之後,實際規劃設計即可建立。
Ø 此工業工程技術之應用將會不段更新與發展
Ø 革新的思考是必定的且是要領
Ø 現今的BIOFENCE管狀結構,是少數具有商業實證與具體的基本基礎革新制程
Ø
依客戶需求而定‧
基本上客戶須提出產能規模(油脂產量/日)與CO2來源等
我方會提出相對樣之計畫‧
please contact:
oilgae.asia@gmail.com
Carson Huang