ES2365312A1 - Procedimiento de producción de biomasa mediante el uso de aerosoles acuosos que contienen microorganismos fotosintéticos. - Google Patents
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Abstract
Método de producción de biomasa mediante el uso de aerosoles acuosos que contienen microorganismos fotosintéticos que comprende una primera etapa de producción de aerosol (1) consistente en una suspensión acuosa de microorganismos fotosintéticos; y una segunda etapa de liberación del aerosol en un entorno aéreo atmosférico sometido a la radiación solar (3), de tal forma que dicha suspensión se mantenga el tiempo suficiente para que el rendimiento de producción de biomasa resulte positivo, recibiendo radiación solar y estando en contacto con el CO2 atmosférico, realizando un proceso natural de generación de biomasa.
Description
Procedimiento de producción de biomasa mediante
el uso de aerosoles acuosos que contienen microorganismos
fotosintéticos.
La presente invención se encuadra dentro del
campo técnico de la producción de biomasa para diversos usos y la
retirada de CO_{2} atmosférico. Dicha producción se propone
realizarla en un entorno aéreo abierto y expuesto a la radiación
solar, en donde pueda libremente entrar y salir el aire, pero en el
que se pueda restringir la entrada o salida de aerosoles mediante
cualquier método. En el entorno descrito se nebuliza de forma
permanente una suspensión de micro-algas u otros
microorganismos fotosintéticos en forma de gotas que contienen uno o
varios de dichos microorganismos, de tal forma que durante el tiempo
que se mantienen en el aire las microgotas, reciban radiación solar
y estén en contracto con el CO_{2} atmosférico, realizando un
proceso de generación de biomasa que se caracteriza por su elevada
tasa de irradiación y superficie de contacto con el aire por unidad
de
volumen.
volumen.
Se desconoce por parte del inventor, experto en
la materia de ningún método o procedimiento que contenga las
características esenciales de la invención tal y como se describen a
continuación.
Es un objeto de la presente invención un método
de producción de biomasa mediante el uso de aerosoles acuosos que
contienen microorganismos fotosintéticos. Los aerosoles son
producidos a partir de una suspensión acuosa de dichos
microorganismos que pueden tener los nutrientes necesarios para su
desarrollo. Dichos aerosoles son liberados en un entorno aéreo
atmosférico sometido a la radiación solar, y se mantienen en
suspensión el tiempo suficiente para que el rendimiento de
producción de biomasa resulte positivo. Para ello, el aerosol se
libera de forma que describa una trayectoria global que maximice
dicho tiempo de mantenimiento en suspensión, bajo la acción de las
fuerzas gravitatorias e hidrodinámicas en el seno del aire.
Adicionalmente, se pueden o no establecer corrientes forzadas de
aire en el entorno, o favorecer las naturales, de forma que aumente
el tiempo de suspensión y que el rendimiento energético del sistema
se mantenga dentro de los parámetros de la sostenibilidad.
Es también un objeto de la presente invención un
entorno de producción de microorganismos fotosintéticos mediante
aerosoles en suspensión aérea obtenidos a partir de una suspensión
acuosa de dichos microorganismos que puede contener nutrientes para
su desarrollo. Dicha suspensión acuosa puede contener una o varias
especies diversas y puede recibir también los aerosoles
sedimentados.
También se considera un objeto de la presente
invención un entorno considerado como un bosque artificial en el que
el proceso de nebulización permanente genera ciclos bioquímicos
repetitivos que pueden favorecer o establecer desarrollos
direccionales, favoreciendo de forma selectiva a ciertas especies.
En dicho entorno pueden también desarrollarse ecosistemas que pueden
llegar, o no, a un régimen permanente, de manera que pueden ser
favorecidos por algún tipo de acción artificial para que produzcan
una determinada especie o producto biológico deseado.
Otro objeto de la presente invención es un
método de cultivo de microorganismos fotosintéticos y de producción
de biomasa mediante aerosoles en suspensión como el descrito
anteriormente, para retirar CO_{2} atmosférico o de un cierto
efluente natural o artificial.
A lo largo de la descripción y las
reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no
pretenden excluir otras características técnicas, aditivos,
componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos,
ventajas y características de la invención se desprenderán en parte
de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los
siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración,
y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones
de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.
Fig 1. Muestra una representación esquematizada
del ciclo básico de producción de biomasa propuesto en la presente
invención.
Fig 2. Muestra una representación esquematizada
de un bosque artificial aéreo, objeto de la presente invención.
Tal y como muestra la figura 1 el ciclo básico
de producción de biomasa propuesto en la presente invención
comprende una etapa de nebulización de una suspensión acuosa (1) de
microorganismos fotosintéticos (2) que, opcionalmente, pueden
comprender los nutrientes necesarios para el desarrollo de los
microorganismos. Estos aerosoles (1) han sido liberados en un
entorno aéreo atmosférico sometido a la radiación solar (3) y se
mantienen en suspensión el tiempo suficiente para que el rendimiento
de producción de biomasa resulte positivo. Posteriormente, los
aerosoles con los microorganismos fotosintéticos (2) que,
opcionalmente, pueden comprender los nutrientes necesarios para que
el rendimiento de producción de biomasa resulte positivo.
Posteriormente, los aerosoles (1) con los microorganismos
fotosintéticos (2) sedimentan (4) y son recogidos (5) de tal forma
que se establece una realimentación (6) con el cultivo original,
para volver a ser nebulizado.
Dentro de esta realización, los aerosoles (1) se
liberan de tal forma que describen una trayectoria ascendente y
descendente que maximiza el tiempo de mantenimiento en suspensión,
bajo la acción de las fuerzas gravitatorias e hidrodinámicas en el
seno del aire.
En una realización particular, es posible
establecer corrientes forzadas en el entorno aéreo, o favorecer las
naturales, que aumentan el tiempo de suspensión de los aerosoles
frente al resultante de la sedimentación en una atmósfera
estática.
La suspensión acuosa puede contener una o varias
especies diversas de microorganismos biológicos y una combinación de
los aerosoles sedimentados, como anteriormente se ha indicado, así
como nutrientes seleccionados para el desarrollo de dichos
microorganismos fotosintéticos y de otros organismos biológicos que
se encuentren en la suspensión acuosa.
El proceso de nebulización es mantenido durante
periodos de tiempo muy largos en comparación con los tiempos típicos
de suspensión aérea de una gota de aerosol, con lo cual dicho
entorno genera ciclos bioquímicos repetitivos que pueden favorecer,
potenciar o establecer desarrollos biológicos selectivos,
favoreciendo de manera selectiva a ciertas especies o la generación
de productos biológicos determinados, y que pueden desarrollar
ecosistemas que pueden alcanzar o no un régimen permanente.
Los ecosistemas generados pueden ser favorecidos
por cualquier tipo de acción de artificial (es decir, una acción de
cultivo) del grupo de control de temperatura, grado de humedad, pH
de suspensión acuosa, concentración de óxidos de nitrógeno, azufre,
hierro y sales de sodio, potasio, calcio y magnesio, para que, como
se ha indicado, se favorezca el desarrollo de una determinada
especie o especies, así como la generación de un producto biológico
determinado.
En la figura 2 se muestra un ejemplo de
aplicación práctica de la invención en un bosque artificial, donde
un cultivo de algas en suspensión y nutrientes (21) es nebulizado
(22) permanentemente en forma de aerosol, generando una nube (23)
que absorbe la radiación solar (24) y el CO_{2} (25) generando un
alto rendimiento de biomasa, puesto que el aerosol que precipita (es
decir, que sedimenta) es recogido en el cultivo (21) y nebulizado
nuevamente.
Claims (5)
1. Método de producción de biomasa mediante el
uso de aerosoles acuosos que contienen microorganismos
fotosintéticos que se caracteriza porque comprende una
primera etapa de producción de aerosol (1) consistente en una
suspensión acuosa de microorganismos fotosintéticos; y una segunda
etapa de liberación del aerosol en un entorno aéreo atmosférico
sometido a la radiación solar (3), de tal forma que dicha suspensión
se mantenga el tiempo suficiente para que el rendimiento de
producción de biomasa resulte positivo, recibiendo radiación solar y
estando en contacto con el CO_{2} atmosférico, realizando un
proceso natural de generación de biomasa.
2. Método de acuerdo con la reivindicación 1 que
se caracteriza porque los aerosoles (1) se liberan
describiendo una trayectoria descendente, o
ascendente-descendente, maximizando el tiempo de
mantenimiento en suspensión bajo la acción de las fuerzas
gravitatorias e hidrodinámicas en el seno del aire.
3. Método de acuerdo con las reivindicaciones 1
y 2 que se caracteriza porque se establecen corrientes de
aire forzadas en el entorno aéreo, favoreciendo las naturales, de
tal forma que se maximice el tiempo de suspensión frente al
resultante de la sedimentación en una atmósfera estática.
4. Método de acuerdo con las reivindicaciones
anteriores, que se caracteriza porque la suspensión acuosa
comprende, al menos, un componente seleccionado entre: (a) al menos
una especie de organismo biológico; (b) aerosoles sedimentados; (c)
una pluralidad de nutrientes seleccionados para el desarrollo de los
microorganismos fotosintéticos; (d) nutrientes seleccionados para el
desarrollo de otros organismos biológicos; o (e) una combinación de
alguno de los anteriores.
5. Uso del método de las reivindicaciones 1 a 4
para la retirada del CO_{2} atmosférico o procedente de un
efluente artificial o natural.
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2011
- 2011-03-18 WO PCT/ES2011/000082 patent/WO2011113977A1/es active Application Filing
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| ZEBIB, T. Microalgae Grown in Photobioreactors for Mass Production of Biofuel. 30/09/2008. Rutgers University. Department of bioenvironmentalEngineering [en línea] [recuperado el 05/07/2011] Recuperado de internet: < http://www.water.rutgers.edu/Educational_Programs/Senior%20Design2008/Algae%20to%20Energy%20Report.pdf> * |
Also Published As
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|---|---|
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