Photobioreactor Basics
光生物反应器：
u 光生物反应器是一封闭式环状微藻养殖系统，该系统需配合光源来提供光合作用反应，该光源可以是天然的如日光等、也可以是人造光源如LED等‧本系统包含监视与控制机制，优于传统开放养殖池系统‧
u 本系统可避免微藻感染，并可提供微藻无菌养殖环境‧
u 较容易控制之外在环境因素如光线、养份、co2、温度等)‧
u 避免水份蒸发‧
u 完全co2吸收(本公司之专利溶解co2机制另提案说明)‧
Photobioreactor Basics Cont...
光生物反应器限制因素；
³ R管径：抵销容量之间运载能力和光学路径(成本影响).
³ 水力-动态压力影响的藻类品种,与过度机械压力导致藻类之细胞壁失去完整性(如损坏鞭毛 ，破裂膜、断裂的硅酸盐、硅藻或颗石藻方解石外骨壳的出现‧
³ 光线：暗区之光线太亮造成细胞受损或光线不足影响光合作用效率(成本影响)
³ 光线品质：最佳的光频, 长或短波长的比率 (Red/Blue).
³ 季节因素(光照期)：白天的光照时间变化与强度影响(根据自然日光光源下条件,吸收养分是属不稳定状态‧
³ 环境温度;影响成长率---低温度=低增长、过度高温度会造成失败
³ 过程中超饱和氧(副产品的光合作用过程)是一个明确限制程长因的素。
³ 养殖过程中之养分供给‧
我方之专利The Phyta-Platform 系统可解决上述限制因素.
Continuous Algae Production
连续性微藻生产机制
The Phyta-Platform Photobioreactor 本系统提供最佳之监控能力；微藻之光合作用
The Phyta-Platform 的试管(状)光生物反应器之钢构框架可于市场上取得，该框架可承受130 M.P.H.之强风.材质为不锈钢316 与耐用型铝材. 试管之材质为食品级聚碳酸酯(Poly carbonate)如 PVC需有紫外线抑制功能(户外系统)或玻璃材质‧本机制包含自动监控系统(automated Control Panel),采收系统( Harvesting),内建自我清洁机制 (Self Cleaning Mechanism), 槽罐(Tank),帮朴( Pump), 监控感应器(4 sensors (pH, ORP, DO, Conductivity)),操作平台( Platform), 与其它软硬件设施‧以合约之清单表列为依据‧.
技术流程说明简述；
微藻连续生产机制是以 Phyta-platform 之生物反应器(bioreactor)之技术可信高之高密度单一性养殖海洋或淡水微藻‧该养殖密度约高于传统养殖10-15倍，养殖技术参数完全以计算机全自动控制 (PLC)；如此可减少人力成本并降低人为错误的问题‧该生物反应器因配置内部自动清洗机制(专利)，故使用期限大幅延长‧该机制属封闭系统故可避免外在之可能不良品种侵入感染等问题‧扩产容易‧
微藻、养分、水、CO2等在光生物反应器(photobioreactor) 内部不停循环流动，该机制以透明PV材质为材料之试管；目的为最佳化其透光性(度)优化光线穿透率，增加化光合作用效率‧
光生物反应器内之液体(微藻、水、等)流入储存槽罐，该槽提供ㄧ暗相(dard phase)环境以利微藻之蛋白质复合体形成细胞壁，半连续之干净水、养分、ＣＯ２被注入该槽罐内以利暗相作用‧该过程是全自动的，由控制系统全程监控‧活微藻在此被采收，通过一自动溢流阀‧产能约为反应器容量之20—35%‧
PHYTA-PLATFORM如何运作；
- 是利用持续循环藻类、营养、水份以及碳经由透明管子来使得光线量最大化。藻类细胞。短光区增强此程序。因此，增强了光合作用的效率。
- 贮水池(槽)提供暗的相位，藉此提供藻类细胞建立更多复杂的蛋 白质功能，
- 净化水、营养物、二氧化碳通过半连续流入机制，注入贮水池提供暗相位工序。这个功能完全自动化以及完全受控制系统来运作。
4. 经由溢出机制，微藻会被储于槽中。输出量等于进去量; 理论上是 每24
个小时为20%-30%的总容量。
- 一个附有叶轮之离心帮浦及变速控制器，使的藻类以及滋养物可流于系
- 统里头。变减及变速控制可确保最佳之存活量。
- 自动洗净程序是藉由具有专利特别技术之连续循环原理来运作。
CO2Ｂiofixztion
固碳率
~ 1.8 吨的CO2 会产生出 0.8 吨藻类生物质(BIOMASS)与 1吨的 氧
~ 在典型非生物因素与生物因素状态下：
– 水族徽型藻类可固碳的作用约为一般植物的10倍以上‧
– 对太阳能的吸收为25倍；约为 5%： 0.2%.
~ PBR 系统；理论最高限度之操作能为15% 与 33% 之间‧
~ 8 摩尔的分子 (=0.175Mj @ 680nm)可固定1分子的二氧化碳。 .
~ Redfield Ratio: 碳、硅、氮、磷元素含量固定的比值约为106：15；16：1，(C:Si:N:P = 106:15:16:1)
~ Hu et.al. (1998年报告指出) (PBR)光合作用生物反应槽之生产量为 20-25gr/L 干燥重量(d.w.)，其光学路径的14毫米，光强度为 2000µmol m-2 s-1.
~ BioFence 的现有光学路径为 14毫米.
Phyta-platform之运用
Ø 配合着合适的环境控管的话，答案是 任何地方都可!
Ø 至今，phyta-platform在英国、爱尔兰、挪威、丹麦、冰岛、希腊、西班牙、新加坡以及美国都被采用
Ø 系统可以被放置在室内/室外皆可以及特定海拔高度范围。不论是水平或是垂直，任何一个角度都可!
Ø 已在西班牙南部，针对生质油项目完成供给合约 (2007八月)
Ø 最近已与印度政府将供给合约与BACKED SCHEME 合并CHENNAI (油气)
Ø 另一个在英国的跨国石油化学公司已为UK POWER UTILITY力认同供应合约达到二氧化碳抓取目的。
Ø 产品发展 – 产业应用:
Ø 现有的基本程序不太可能会改变: 它执行地非常好。不论是金属板、
Ø 薄片、螺旋状的或是管状的，所有的PBRs都依照各个特性来依赖着附带着固定输入量的再循环过程
Ø 过程最佳化是成功的关键!
Ø 商业化工业平台，已可实现!
Ø 必需一开始就先执行一年的产品之产品研究以及分析
Ø 一年之后，实际规划设计即可建立。
Ø 此工业工程技术之应用将会不段更新与发展
Ø 革新的思考是必定的且是要领
Ø 现今的BIOFENCE管状结构，是少数具有商业实证与具体的基本基础革新制程
Ø
Why Micro-Algae什么是微型藻类呢?
一种多形式的光合作用植物；由9个THALOID PHYLA , CHLOROPHYTA, EUGLENOPHYTA, PHAEOPHYTA, CHRYSOPHYTA, PYRROPHYTA, RHODOPHYTA, CYANOPHYTA, CRYPTOPHYTA, CHLOROMONADOPHYTA来组成
w 理论上来说，所有的藻类都维持表皮细胞壁，而这些细胞壁主要由纤维素 组成。
w 所有在自然界的藻类都利用光(光量子)、溶碳以及硝酸盐、磷酸盐 、微量原素、维生素类以及矿产品的力量来成长
w DIATOMACIOUS种类需具备外加溶解性偏硅酸盐类做基底。这种种类的植物会变化，因为它的骨骼架构是由SILICACIOUS COMPLEXES所组成。
多样性选择
3 种适合品种:
ü 绿藻 (寻常) (淡水类)
– 绿藻 (淡水物种)强劲物种、包容的无机极端、增长和在高浓度的二氧化碳,容忍高水平的机械剪切。
ü 葡萄藻 (耐盐的 )
– 在一定盐度下会长的非常好，产生出高单位的油脂(约为+50% )
ü Emilyania Huxleyi Coccolith (海水)
– 有趣的品种，排泄方解石形成复杂甲壳
– 不太可能容忍PBR机械压
The Phyta-Pond (patented)
(封闭式开放环状微藻养殖系统) 专利
The Phyta-Pond 夲系统系本公司攫取PHYTAPLATFORM之高产能特点与封闭环状系统(开放池)之低投资成本之优势所开发之专利微藻养殖系统(为本公司之第二代改良系统)‧本系统大幅降低商业规模微藻养殖池之投资成本，并可获得最大之单位面积产能‧
v 封闭环状系统提供空气净化功能阻截任何可感染因素之侵入，控制养殖池之温度‧
v 地热能交换系统(Geothermal Exchange)保持养殖环境温度‧
v 监控系统( Temperature, pH, EC, ORP,)可轻易扩充至10英亩单位‧
