用于培育目标产物的系统和方法技术方案

本文描述了用于培育或积累以气候为重点的海洋目标产物的系统和方法。所述目标产物可以是微藻类、大型藻类、浮游生物、海洋细菌或古生菌、滤食性动物(例如，牡蛎或蛤蜊)或甲壳纲动物，用于生物修复、最终培育或用于封存二氧化碳的目的；或者所述目标产物可以是碳或含碳生物的直接化学或生物积累。所述系统主要是漂浮设备，所述漂浮设备被设计为将所述目标产物保持在水柱的区域中和水的空间区域中，在该处所述漂浮设备将最好地积累目标产物质量。在一些实施例中，所述系统被设计为实现最终被动下沉(从漂浮设备转变为下沉设备)到深海。在一些实施例中，所述系统被配备有专门选择的传感器，用于以仪器测量和量化机载发生的各种生物和机械过程。和机械过程。和机械过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于培育目标产物的系统和方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求享有于2020年5月11日提交的题名为“Systems and Methods for the Cultivation of Macroalgae”的美国临时专利申请序列No.63/022,765的优先权和权益，其公开内容通过引用整体合并于此。
[0003]本申请还要求享有于2020年9月15日提交的题名为“Systems and Methods for the Cultivation of Macroalgae”的美国临时专利申请序列No.63/078,690的优先权和权益，其公开内容通过引用整体合并于此。

技术介绍

[0004]近年来，海洋物质的培育及其相关的从海洋去除所谓的“蓝碳”已经引起了人们的极大兴趣。微藻类、大型藻类、甲壳纲动物和滤食性动物可以用于食品或饲料，如食品加工添加剂、包装材料、肥料以及用于生物燃料、化妆品、制药产品、生物修复、碳捕获和其它用途的原材料。总的来说，它们被认为是未来有前景的资源。培育或积累这种海洋物质具有许多优点。与在陆地上培育植物相比，这些产物的培育带来更高的生产力。另外，基于海洋的培育不需要稀缺的农田或淡水，并且也不需要额外的营养物。此外，有针对性地培育海洋物种可以对保护或增加海洋生物多样性和/或减轻人为温室气体排放(例如，二氧化碳和/或类似物)的有害影响作出重要贡献。然而，一些用于培育的方法可以是劳动密集型的、效率低的和/或昂贵的。因此，需要改进的用于培育或积累这些海洋物种以及用于从海洋捕获二氧化碳的系统和方法。

技术实现思路

[0005]本文描述了用于培育或积累目标产物的系统和方法，所述目标产物包括广泛种类的物种，包括微藻类、大型藻类、浮游生物、海洋细菌、古生菌滤食性动物(例如，牡蛎或蛤蜊)或甲壳纲动物，用于生物修复、最终培育或用于封存二氧化碳的目的；或用于碳或含碳生物的直接化学或生物积累。所述系统主要是漂浮设备，所述漂浮设备被设计为将所述目标产物保持在水柱的区域中和水的空间区域中，在该处所述漂浮设备将最好地积累目标产物质量。
[0006]在一些实施例中，一种方法包括在设备中播种目标产物的物种，允许所述目标产物生长和积累质量，在所述目标产物积累至少预定量的质量之后，允许所述目标产物下沉到海底；以及确定通过所述目标产物的下沉所封存的碳量。
[0007]在一些实施例中，所述系统包括一种用于培育或积累目标产物的设备，所述设备具有第一构件和第二构件，所述第一构件被配置为向所述设备提供浮力，所述第二构件用以培育或积累目标产物的物种并且与所述第一构件耦接，其中，所述第一构件被配置为在预定的时间后失去浮力，由此允许所述目标产物下沉到海底。
[0008]在一些实施例中，所述系统包括一种用于培育或积累目标产物的设备，所述设备具有第一构件、第二构件和释放部件，所述第一构件被配置为向所述设备提供浮力，所述第
二构件用以培育或积累目标产物的物种并且与所述第一构件耦接，所述释放部件被配置为在预定的时间后降解，由此允许所述目标产物下沉到海底。
[0009]在一些实施例中，所述系统包括一种用于培育或积累目标产物的设备，所述设备具有第一构件和第二构件，所述第一构件被配置为在一段时间内向所述设备提供浮力，所述第二构件用以培育或积累目标产物的物种并且与所述第一构件耦接，其中，所述第一构件被配置为响应于所述目标产物的生长和/或质量积累而在所述一段时间后至少部分地下沉。
[0010]在一些实施例中，所述系统包括一种用于培育或积累目标产物的设备，所述设备具有第一构件、第二构件和中间构件，所述第一构件用以培育或积累在其成熟时具有正浮力的目标产物的第一物种，所述第二构件用以培育或积累在其成熟时具有负浮力的目标产物的第二物种，所述中间产物被配置为使所述第一构件与所述第二构件降解和解脱。
[0011]在一些实施例中，一种方法包括：在设备中播种大型藻类的物种，允许所述大型藻类生长和积累生物量，允许所述大型藻类在所述大型藻类积累至少预定量的生物量之后下沉到海底，以及确定通过所述大型藻类的下沉所封存的碳量。
[0012]在一些实施例中，所述系统包括一种用于培育大型藻类的设备，所述设备具有第一构件和第二构件，所述第一构件被配置为向所述设备提供浮力，所述第二构件用大型藻类的物种播种并且与所述第一构件耦接，其中，所述第一构件被配置为在预定的时间后失去浮力，由此允许所述大型藻类下沉到海底。
[0013]在一些实施例中，所述系统包括一种用于培育大型藻类的设备，所述设备具有第一构件、第二构件和释放部件，所述第一构件被配置为向所述设备提供浮力，所述第二构件用大型藻类的物种播种并且与所述第一构件耦接，所述释放部件被配置为在预定的时间后降解，由此允许所述大型藻类下沉到海底。
[0014]在一些实施例中，所述系统包括一种用于培育大型藻类的设备，所述设备具有第一构件和第二构件，所述第一构件被配置为在一段时间内向所述设备提供浮力，所述第二构件用大型藻类的物种播种并且与所述第一构件耦接，其中，所述第一构件被配置为响应于所述目标产物的生长和生物量积累而在所述一段时间后至少部分地下沉。
[0015]在一些实施例中，所述系统包括一种用于培育大型藻类的设备，所述设备具有第一构件、第二构件和中间构件，所述第一构件用在其成熟时具有正浮力的目标产物的第一物种播种，所述第二构件用在其成熟时具有负浮力的目标产物的第二物种播种，所述中间产物被配置为使所述第一构件与所述第二构件降解和解脱。
附图说明
[0016]图1是根据实施例的目标产物的示意图。
[0017]图2是根据实施例的目标产物的示意图。
[0018]图3是根据实施例的目标产物的示意图。
[0019]图4是根据实施例的目标产物的示意图。
[0020]图5A示出根据实施例的目标产物的第一构件和释放部件的前视图。
[0021]图5B和图5C分别示出图5A所示的目标产物的释放部件的详细的前视图和透视图。
[0022]图6A和图6B分别示出根据实施例的目标产物的第一构件和耦接机构的透视图和
前视图。
[0023]图7是根据实施例的目标产物的感测模块的示意图。
[0024]图8是根据实施例的目标产物的感测模块的示意图。
[0025]图9是根据实施例的目标产物的感测模块的示意图。
[0026]图10A和图10B示出根据实施例的目标产物的感测模块的前视图和透视图。
[0027]图11A和图11B是根据实施例的目标产物的透视图。
[0028]图12A至图12D是根据实施例的目标产物的生命周期的示意图。
[0029]图13是根据实施例的目标产物的示意图。
[0030]图14是根据实施例的、一种操作目标产物以用于封存二氧化碳的量的示例方法的流程图。
具体实施方式
[0031]为了减少有害的人为温室气体排放，需要开发用于数十亿吨规模的碳封存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，所述方法包括：用目标产物的物种播种一种设备；允许所述目标产物生长和积累质量；在所述目标产物积累至少预定量的质量之后，允许所述目标产物下沉到海底；以及确定通过所述目标产物的下沉所封存的碳量。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述设备部署在海洋中。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述目标产物能够下沉到预定的深度以下。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述预定的深度足以用于碳的永久封存。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述预定的深度为至少约1000米。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：对所述目标产物成像，以确定与所述质量相关联的碳量。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：出售与由所述目标产物封存的碳量相关联的碳信用额度。8.一种用于培育目标产物的设备，所述设备包括：第一构件，所述第一构件被配置为向所述设备提供浮力；以及第二构件，所述第二构件与所述第一构件耦接，所述第二构件用目标产物的物种播种；其中，所述第一构件被配置为在预定的时间后失去浮力，由此允许所述目标产物下沉到海底。9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一构件是多孔的。10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一构件是基本空心的。11.根据权利要求8至10中任一项所述的设备，其中，所述第一构件是浮标。12.根据权利要求8至11中任一项所述的设备，其中，所述第一构件被配置为在所述预定的时间后降解。13.根据权利要求8至12中任一项所述的设备，其中，所述第一构件限定容纳气体的内部容积。14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述第一构件包括机械定时器，所述机械定时器被配置为在所述预定的时间后释放所述气体。15.根据权利要求13所述的设备，其中，所述第一构件包括生物定时器，所述生物定时器被配置为在所述预定的时间后释放所述气体。16.根据权利要求8至15中任一项所述的设备，其中，所述第一构件包括由以第一降解速率降解的材料制成的第一部分以及由以第二降解速率降解的材料制成的第二部分，所述第二降解速率不同于所述第一降解速率。17.根据权利要求8至16中任一项所述的设备，其中，所述第一构件包括工程缺陷，所述工程缺陷以比所述第一构件的其余部分更快的速率降解。18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述工程缺陷是变薄的壁部分。19.根据权利要求8至18中任一项所述的设备，其中，所述第二构件包括纤维材料。20.根据权利要求8至19中任一项所述的设备，其中，所述第二构件是线。
21.根据权利要求8至20中任一项所述的设备，其中，所述第二构件被直接地耦接到所述第一构件。22.根据权利要求8至21中任一项所述的设备，还包括：感测模块，所述感测模块被配置为感测与所述目标产物的生长相关的特征。23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述特征包括水温、辐照度、溶解氧浓度、营养物浓度、溶解碳浓度和/或盐度。24.根据权利要求22或23所述的设备，其中，所述感测模块包括深度传感器。25.根据权利要求22至24中任一项所述的设备，其中，所述感测模块包括照相机。26.根据权利要求25所述的设备，其中，所述照相机包括光合有源辐射传感器。27.根据权利要求8至26中任一项所述的设备，还包括：通信模块，所述通信模块被配置为接收信号和将信号传输到外部装置。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：奔潮科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：