生长光合生物的方法技术

技术编号:4429256 阅读:174 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种生长光合生物的方法,该方法包括向该生物提供来自矿物燃料发电厂的烟气,该气体预先被脱硫处理。烟气的二氧化碳(CO↓[2])浓度可增加至从发电厂释放时的CO↓[2]浓度之上。本发明专利技术还公开了一种用于生产ω脂肪酸和生物燃料的方法,该方法包括向所述微藻提供来自矿物燃料发电厂的烟气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光合生物对来自发电站的烟气中的C02的生物转化。
技术介绍
近期以及未来都最为关注的环境问题之一是大气温室气体,尤其是二氧化碳(C02)的大幅增加。自工业革命以来大气C02浓度一直在稳定地增加。已经被广泛公认的是大气CCb浓度从1959年的315卯m增加至2001 年的3 0ppm,而在工业革命之前大气C02浓度为大约280ppm。据报道造 成全球变暖的温室效应一半是由不断增加的C02浓度引起的。尽管与自然 循环中交换的C02量相比,人为C02排放很小,但大气中C02的长寿命(50-200年)和天然C02固定(sequestration)过程的慢速率之间的差异导致 C02在大气中的积聚。IPCC (政府间气候变化专门委员会)认为"平衡证据表 明人类对全球气候的影响是可辨识的"。因此,必须开发出费用低廉的C02 管理方案以抑制其排放。烟气。在过去二十年中,在寻找减少排放至大气的气体中C02量的方法方 面已投资进行了大量研究。所设想的C02管理方案中的许多方案由三部分 组成C02的分离、运输和固定。分离和压缩(用于以液态运输C02)C02 的成本估计为$30-50/吨C02,并且运输和固定的成本将花费大约$25/吨 C02。与目前C02分离技术相关的支配成本迫使需要开发经济合算的可替 代方案。在历史上,强化采油促使进行C02分离。目前,诸如煅烧石灰石、合 成氨和制氢的工业过程需要C02分离。吸附工艺采用物理和化学溶剂,诸 如Selexol和Rectisol、 MEA和KS-2。吸附系统在吸附材料床上俘获C02。C02也可通过将其在低温下凝结出来而从其他气体中分离。聚合物、诸如钯的金属、以及分子篩正在被评价用于膜基分离工艺。对大气中C02的浓度增加及其对全球气候变化的影响的担心使对减少 C02排放的认知程度和调查研究得以增加。大多数用于C02减排的方法需要浓缩形式的C02,而从燃煤电厂排放的C02混合有N2、水蒸气和其他杂 质,并且以~12-15%的低浓度存在。因此,从烟气中以浓缩形式俘获C02 是在各种被建议的固定方法之前的关键步骤。最常讨论的用于从发电厂烟气中固定C02的方式之一是通过光合作用 将C02和太阳能生物转化为生物质。生物转化发电站排放的C02在太阳活动性高的地区,诸如地中海地区,会是特别有效的。在西欧,有例子显示 当烟气由天然气发电站供应至温室时,C02排放从气候变化的问题来源转 变为对农业的积极因素。燃用矿物燃料的发电站经常位于海滨或河口附 近。已知在藻类中光合作用要比陆生植物更为有效,太阳能的转化率达到 9-10%。微藻已经被用于从由燃煤热电厂排放的烟气中固定C02。发现小 球藻(0//0"〃<3 species)能在这些条件下生长(Maeda, K; Owada, M; Kimura, N; Omata, K; Karube, I, C02 fixation from the flue gas on coal-fired thermal power plant by microalgae, Proceedings of the 2nd Intl. Confer. Carbon Dioxide Removal, 1995, Energy Conversion and Management, V. 36, no. 6-9, p. 717-720)。美国专利第4,398,926号、第4,595,405号、第4,681,612号和第7,153,344 号公开了用于从气体中去除杂质的方法。WO 2007/011343公开了含有包括至少一种光合生物液体培养基的光 生物反应器装置。该装置可用作燃料生成系统的一部分或用于在气体处理 过程中从气流中去除不需要的污染物。以农作物、农业和林业残留物(俘获的和收集的)、能源作物(草、藻和 树)以及动物废弃物形式的生物质可通过热化学预处理、酶水解、发酵、燃 烧/共烧、气化/催化、气化/发酵或通过热解^^皮转变为燃料(生物乙醇/生物柴 油/生物气),动力(电力和热力),化学物质(有机酸、酚类/溶剂、化学中间 体、塑料、油漆和染料)。(o-3脂肪酸及其对应体n-6脂肪酸都是必需多不饱和脂肪酸(PUFA), 因为它们不能在体内从头直接合成。18-碳n-3必需脂肪酸(亚麻酸) 的主要来源是亚麻籽、大豆、菜籽、麦胚芽和胡桃油。亚油酸(LA), 18碳 n-6必需脂肪酸见于红花、玉米、大豆和棉籽油中;肉制品是LCn-6脂肪酸、花生四烯酸(AA) (C20:4n-6)的来源。20-和22-碳PUFA的来源是鱼和 鱼油。来自植物来源的18-碳PUFA可被转化(尽管不能有效地被转化)为其长 链和代谢活性更强的形式AA, 二十碳五烯酸(EPA)(C20:5n-3),和二十二 碳六烯酸(DHA) (C22:6n-3)。 n-3和n-6脂肪酸的转化使用相同的酶池。AA 和EPA都是20-碳脂肪酸,它们都是各种类花生酸类物质的前体。大多数 研究集中在来源于AA和EPA的前列腺素、血栓烷和白三烯。AA是高活 性类花生酸类物质的主要前体,而EPA是低代谢活性类花生酸类物质的前 体。AA和EPA位于细胞膜磷脂双层中。AA是2型前列腺素和血栓烷以 及4型白三烯的前体。从AA代谢的2型和4型类花生酸类物质可促进炎 症,并且也用作血管收缩剂,刺激血小板聚集,并且依赖于体内类花生酸 类物质^皮活化的部位,其是有效的化学毒性剂。EPA是3型前列腺素和血 栓烷和5型白三烯的前体;它们的效力小于2型和4型对应体,并且用作 血管扩张剂和抗聚集剂。EPA被认为是抗炎的。DHA是22-碳脂肪酸,并且因此不能直接转化为类花生酸类物质;然 而,DHA可逆转化为EPA。 DHA是细胞膜中的主要脂肪酸,其存在于所 有组织中,并且在神经组织(60%的人脑由PUFA,主要是DHA组成)和视 网膜组织中特别丰富,并在视力和神经发育中必不可少的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种使用来自矿物燃料发电厂的烟气来生长光 合生物的方法。在本专利技术的第一个方面,提供了一种,该方法包 括向所述光合生物提供来自矿物燃料发电厂的烟气,所述气体通过脱石充作 用进行处理。在本专利技术的此方面的优选实施方案中,烟气的二氧化碳(C02)浓度增加 至从发电厂释放时的C02浓度之上。在本专利技术的第二个方面,提供了一种,该方法包 括向所述光合生物提供来自矿物燃料发电厂的烟气,其中所述烟气的co2浓度增加至从发电厂释放时的C02浓度之上。矿物燃料可以是任何类型的矿物燃料如煤(例如,褐煤)、石油(油)、天 然气、生物质等等。石油的例子包括原油、轻油和重油。在优选的实施方 案中,矿物燃料是煤。可在本专利技术的方法中的煤的类型的非限制性例子包括南非,TCOA;南非,KFT;南非,Amcoal;南非,Glencore;南非, Middleburg;澳大利亚,Ensham;澳大利亚,Saxonvale;澳大利亚,M1M; 哥伦比亚,Carbocol;哥伦比亚,Drummond;印度尼西亚,KPC;南非, Anglo; Consol, USA;和澳大利亚,Warkworth。术语"脱硫作用,,包括从气体混合物中去除二氧化硫(S02)的任何方法。 有时本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种生长光合生物的方法,包括向所述光合生物提供来自矿物燃料发电厂的烟气,所述气体通过脱硫作用进行处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:赫尔曼维斯
申请(专利权)人:斯姆生物有限公司
类型:发明
国别省市:IL[以色列]

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