一种碳减排生物藻板制造技术

本发明专利技术属于碳中和技术领域，具体涉及一种碳减排生物藻板。本发明专利技术要解决的技术问题是为藻类的综合利用提供一种新选择。本发明专利技术的技术方案是一种碳减排生物藻板，包括若干呈阵列分布的培养穴形成的平板结构，培养穴的上表面采用半透膜密封；培养穴中放置含藻种及其培养基的水晶土培养基质。藻板利用藻类生长繁殖快、适应性强、吸收转化效率高的特点进行在人居和办公场景固碳，使得空气中的CO2转化为有机碳，释放氧气，净化空气。净化空气。净化空气。

【技术实现步骤摘要】
一种碳减排生物藻板


[0001]本专利技术属于碳中和
，具体涉及一种碳减排生物藻板。

技术介绍

[0002]近年来，全球气候变暖问题愈来愈受到人们的关注，全世界范围内，一百多个国家和地区都提出了“碳中和”的概念，大力发展低碳经济。而CO2对“温室效应”的贡献率约为所有温室气体的60％，将空气中的CO2进行可持续收集和固持，减少空气CO2含量，是降低“温室效应”的有效措施。光合作用固碳是自养生物通过光合作用吸收CO2，转化为有机物的过程。藻类是地球上最古老的生物，藻类的光合作用主推了地球大气中氧气的积累，藻类对太阳光的利用率为普通植物的30倍，利用藻类进行CO2的固定具有很大的优势。目前对藻类光合作用的利用形式主要是提取藻类细胞酯类制作生物柴油，一般需要较大的场地和空间。在当前强烈的碳中和需求条件下，为了更好地利用藻类，开发一种高效便捷灵活、适用各种场景的藻类固碳装置有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是为藻类的综合利用提供一种新选择。
[0004]本专利技术的技术方案是一种碳减排生物藻板，包括若干呈阵列分布的培养穴形成的平板结构，培养穴的上表面采用半透膜密封；培养穴中放置含培养基和藻种水晶土培养基质。
[0005]进一步的，所述培养穴高20mm，底面积为20～55cm2。
[0006]其中，所述培养穴的底面为磨砂面。
[0007]进一步的，所述的藻板还包括支架或悬挂结构，用于将藻板放置在桌面或悬挂于墙壁上。
[0008]具体的，所述水晶土培养基质的制备方法如下：按照10％接种量接种吸光度(OD
650
)值为1的藻种悬液至藻类培养液中；藻类培养液与水晶土混合，至水晶土达到水分饱和，即获得培养基质。将培养基质填入培养穴中，即获得碳减排生物藻板。
[0009]进一步的，所述藻种为能够进行光合作用的浮游植物，原核/真核藻类均可适用，为蓝细菌、绿藻、甲藻或硅藻。
[0010]优选的，所述蓝细菌为固氮或非固氮蓝细菌。
[0011]优选的，所述藻种各藻种根据场景光照、温湿度等条件进行搭配，一般情况下为绿藻和蓝细菌搭配，细胞数量配比为7︰3。
[0012]本专利技术采用的培养基质材料是内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强、可塑性强的粉末水晶土材料。水晶土具有很强的吸水储水能力，还能够储存培养藻种所必需的营养成分。因其特殊的空隙结构及吸附能力，在储存了一定营养液的情况下，不会因重力等客观因素导致营养液渗漏和流动。水晶土可塑性强的特点，有利于将培养基质填充入藻板平板结构的培养穴中。但从侧面来看，藻板却是很薄的片层结构，既充分利用了竖向空间，
又不会对横向空间造成堆积。本专利采用的藻板表面是凹凸不平的，这些凹凸不平的小坑，能够增大藻板表面积，为藻类提供更多的成长空间，以便更有效地利用单位面积的墙面和桌面进行光合作用，固持室内二氧化碳。
[0013]可根据使用场景的需要调整藻板的大小，小号可用于放置于书桌、办公桌等光照时长且人类活动时间相对较多的环境，利于有效吸收呼吸产生的二氧化碳。大号藻板可悬挂于客厅、阳台、会议室等大空间场所，充分利用空间中的光源，吸收二氧化碳。
[0014]本专利技术基于藻类在自然界分布广泛、繁殖快、适应强、吸收多、转化快的特性，从每家每户和办公场所入手，利用人类室内居住和活动场所的温度、光照等条件，使藻板中藻类快速生长，将空气中二氧化碳转化为藻细胞有机碳，既回收和减少了这些室内场所的碳排放，又可以使藻板如同房顶的太阳能板发电一样，参与碳交易，为全社会的二氧化碳减排做出贡献。
[0015]本专利技术的有益效果：本专利技术为充分利用藻类的光合作用，应对碳中和大需求，提供了适于家居墙面悬挂、家具表面镶嵌的藻类生长板
‑
藻板，利用藻类生长繁殖快、适应性强、吸收转化效率高的特点进行在人居和办公场景固碳，使得空气中的CO2转化为有机碳，释放氧气，净化空气。采用该装置培养藻类，可实现约540mg C/m2·
天的碳吸收效果。实现了低能耗、低成本、高生长率与高固碳效率。待碳中和后，所培养藻类可以被收集，做为食用。产品开发后期还可以利用二氧化碳探头等传感器获取每块藻板的碳吸收数据，利用物联网并入碳排放大数据平台，实现碳减排数据实时联网和交易。
附图说明
[0016]图1、藻板的结构示意图；
[0017]图2、藻板的结构示意图；
[0018]图3、藻类生产示意图；
[0019]图中标记：1
‑
平板结构，2
‑
培养穴，3
‑
上表面。
具体实施方式
[0020]实施例1本专利技术藻板的组装
[0021]如图1所示，藻板，包括若干呈阵列分布的培养穴形成的平板结构，培养穴的上表面采用半透膜密封；还设置有支架或悬挂结构。平板结构选择聚苯乙烯为材料，尺寸为长度120cm、宽度100cm和高度为2cm的扁平状长方体，培养穴底部为磨砂表面，以增加固持培养基质的效果。培养穴尺寸为高20mm，生长面积为20～55cm2。
[0022]实施例2藻类的准备
[0023]藻种：根据具体使用场所室内光照、温度和居住者日常碳排放量，确定单一或混合藻种种类。如果使用藻板的居所碳排放不高，但是光照较弱，则需要使用蓝细菌藻种与甲藻藻种搭配，保证藻类的生物量；如光线好，碳排放量高，则需要主要采用真核藻种等。
[0024]Ma medium培养基配方：
[0025][0026][0027]培养基质的制备和接种：按照10％接种量接种透光度(OD
650
)值为1的藻种悬液至藻类培养液(MA medium)；已经接种藻类培养液与水晶土混合，至水晶土达到水分饱和，即获得培养基质。本专利技术制备的培养基质是为了提供藻种更好的生长条件，由于水晶土可塑性强，可以与轻质多孔平板上培养穴的磨砂面完全贴合，使培养基质能够稳定地固着在多孔平板上；水晶土的多孔性可以储存和锁定藻类培养液的营养元素，为接种的藻种提供安全稳定的生长空间。
[0028]对于藻种的接种量，是需要根据具体使用场所的室内条件，如光照、温度以及居住者日常的碳排量，来确定藻种的种类和大概数量，进而确定藻种的接种量。对于日常环境，一般可以采用小球藻(绿藻)和蓝细菌搭配(细胞数量比7︰3)，接种的藻种悬液(OD
650
＝1)量一般为藻类培养液体积的10％。
[0029]将组装好的长度120cm、宽度100cm和高度为2cm的扁平状长方体藻板(120cm*100cm)挂到室内，初始TOC浓度为283.0
±
0.30％mg/L，经过15d的培养之后TOC浓度增长为335.5.7
±
0.20％mg/L，藻板内TOC增长量约为55mg/L。光照周期24L∶0D，此为微囊藻843生长所需条件。家居环境室温常年满足藻类生长的适宜温度，在不能满足24小时光照的条件下其生长周期将会延长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳减排生物藻板，其特征在于，包括若干呈阵列分布的培养穴形成的平板结构，培养穴的上表面采用半透膜密封；培养穴中放置含培养基和藻种的水晶土培养基质。2.如权利要求1所述的碳减排生物藻板，其特征在于，所述培养穴高20mm，底面积为20～55cm2。3.如权利要求1或2所述的碳减排生物藻板，其特征在于，所述培养穴的底面为磨砂面。4.如权利要求1所述的碳减排生物藻板，其特征在于，所述平板结构的材质为塑料或聚苯乙烯泡沫。5.如权利要求1所述的碳减排生物藻板，其特征在于，所述的藻板还包括支架或悬挂结构，用于将藻板放置在桌面或悬挂于墙壁上。6.如权利要求1所述的碳减排生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，黄伟，罗晓佼，杨庆，姚学杏，杨光琅，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：