利用漂浮容器的碳捕获制造技术

公开了从大气中除去二氧化碳的方法。该方法包括将尿素自漂浮容器递送至海洋的透光层区域的步骤，从而在加入尿素后该区域的浮游植物数量增加。该方法可用于产生碳电池（ｃａｒｂｏｎ？ｃｅｌｌ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
披露了从大气中除去二氧化碳的方法。
技术介绍
燃烧矿物燃料导致大气中二氧化碳浓度升高，从而带来环境不良改变的威胁。同时，渔业对海洋资源的利用似乎超过了海洋本身的容量。增加光合作用可通过将水体中的无机碳(二氧化碳)转化成有机碳(植物物质)而解决这两个问题。这种植物物质是海洋食物链的基础。 二氧化碳转化成有机碳的天然过程已知。当大气二氧化碳溶解于海洋中时，其以离子形式存在，可通过光合作用的过程而摄取入海洋浮游植物的体内。浮游植物最终因衰老而死亡或被其它海洋生物吃掉。随后产生的一些死亡或排泄的生物质沉入更深的水体，从而至少一些碳可从大气中有效地长期储存起来。 在海洋的某些区域，溶解于海洋表面的二氧化碳转化为有机碳受到可用的特定营养素的限制。例如，在大约80%的海洋中浮游植物生长因缺乏大量营养素(macro皿trient)氮而受限制。 专利技术概述 第一方面提供了从大气中除去二氧化碳的方法。该方法包括将尿素自漂浮容器递送至海洋的透光层区域的步骤，从而增加尿素递送区域的浮游植物数量。 该方法包括将外源性氮源(即，尿素)递送至特定位置的海洋特定层以剌激该区域浮游植物群的生长，从而提高该浮游植物群的光合作用活性。可采用该方法降低大气C02浓度，因为随着浮游植物实施的光合作用用去了海洋透光层中存在的无机碳，更多的C02从大气扩散入海洋。数量增加的浮游植物最终会死亡并沉入更深的水体。因此，向透光层加入尿素使得海洋成为C02的储器，并降低大气中的C02浓度。 技术人员可理解，由于浮游植物是海洋食物链的基础，浮游植物数量增加也增加了海洋鱼的生物量。 在上述方法中，尿素从漂浮容器递送至海洋的透光层。相比于其它递送方法，例如经管道递送，从漂浮容器递送氮源(即，尿素)有许多优点。例如，通过管道递送营养素在经济上可能行不通，因为达到海洋中合适区域所需的管道太长以及管道的维护成本。此外，需要岸基设施经管道抽吸氮源，这进一步增加了成本。 此外，如上所述，在大约80%的海洋中浮游植物生长因缺乏大量营养素氮而受限制。便携式漂浮容器有助于将氮源(即，尿素)递送至这些区域。 提供的尿素是白色颗粒，广泛应用于农业中。在海水中，尿素由细菌分解死亡的浮游植物或浮游动物排泄物而天然产生。与许多其它含氮化合物，例如氨相比，尿素具有许多优点，其易于储存和运输，不具腐蚀性并且是pH中性。相反，氨(或氨溶液)有腐蚀性、毒性并且分类为危险的化学品。 通常将区域定位在能在显著的时期(例如，100年以上)自大气中捕获二氧化碳。3死亡浮游植物或其它衍生的物质下沉得离透光层越远，碳远离海洋表面的时间越长。因此， 至少在优选的实施方式中，将尿素递送至有一定深度的海洋区域透光层，该深度足以使得 死亡的所述浮游植物和衍生自该浮游植物的有机物质从混合层(mixed layer)下降并能长 期从大气中捕获(A的碳(或者，递送至洋流会将氮源和其它浮游植物携带至这种区域的 位置)。 例如，所述区域可以位于大陆架的边缘或在深海之上，在该处有机物可沉至1000m 或更深的深度。 在一些实施方式中，用漂浮容器运输颗粒形式的尿素，与取自该区域的水混合后 立即递送。本领域技术人员应理解，溶解于这种海水中的尿素溶液在性质(例如，温度、密 度和盐度)上类似于要将尿素递送入的海水。实际上，如果尿素溶液是较稀的溶液，其性质 非常类似于周围的海水。因此，在浮游植物能接近尿素中的氮之前，含尿素海水不会在水体 中显著上浮或下沉。 通常将尿素注入该区域的预定深度(例如，15-50m)以在最适合浮游植物生长的 深度形成浓溶液。这种深度取决于许多因素，例如浮游植物几乎不能在100m以下生存，因 为阳光几乎不能穿透该深度而进入海洋。类似地，浮游植物几乎不能在海洋上层的数米中 生存，因为阳光太强烈。 在其它实施方式中，尿素是颗粒形式，从漂浮容器喷洒在该区域的海洋表面上。尿素颗粒在颗粒内部可含有气囊以降低颗粒的沉降速度，因此氮不会沉到透光层外。 在一些实施方式中，递送至该区域的尿素的数量导致该区域的尿素浓度为约0. 1微摩尔/L_约10微摩尔/L。尿素浓度低于约0. 1微摩尔/L造成浮游植物生长不显著，而尿素浓度高于约10微摩尔/L造成太多的浮游植物生长。为实现这种尿素浓度，可将5%w/v-20% w/v的尿素海水溶液抽入透光层以升高紧邻出口处的尿素浓度。随后洋流和湍流使这种尿素浓溶液分散，从而提供足以支持浮游植物生长合适量的尿素浓度。 或者，海水中尿素的浓度可升高约0. 1微摩尔/L-约1微摩尔/L、或约1微摩尔/L-约10微摩尔/L、或约0. 1微摩尔/L-约0. 5微摩尔/L、或约0. 5微摩尔/L_约1微摩尔/L、或约1微摩尔/L-约5微摩尔/L、或约5微摩尔/L-约10微摩尔/L。 在一些实施方式中，可将一种或多种额外的大量营养素(例如，磷酸盐)与尿素一起递送至透光层。 在一些实施方式中，可将一种或多种额外的微量营养素(例如，铁)与尿素一起递 送至透光层。 在一些实施方式中，第一方面的方法包括监测浮游植物的数量增长和加入更多尿 素以进一步增加或维持浮游植物的数量增长的额外步骤。 第二方面提供从大气中除去二氧化碳的方法。该方法包括以下步骤将漂浮容器 的氮源递送至海洋透光层区域，从而在加入氮源后造成该区域浮游植物数量增长，监测浮 游植物的数量增蘸长和将更多氮源加入该区域的诸部分从而可能进一步增加或维持浮游 植物的数量增长。 例如，可通过卫星监测浮游植物的数量增长。或者，可通过漂浮容器下游的第二条 艇或船监测浮游植物的数量增长。 在一些实施方式中，可将染料，例如六氟化氢与氮源一起递送至透光层以帮助监测浮游植物的数量增长。 第二方面的方法中所用的氮源是尿素。然而，在一些实施方式中，虽然有上述困 难，但所用氮源可以是氨或其盐的一种(可以是溶液或气相)。细菌分解死亡的浮游植物或 浮游动物排泄物可在海水中天然产生氨。第二方面的方法也可利用其它氮源，例如硝酸钠 和硝酸。 第三方面提供产生碳排放额度(carbon credit)的方法，包括采用第一或第二方 面的方法从大气中除去二氧化碳的步骤。 采用这种方法产生碳排放额度对于需要抵消碳排放的工业非常理想。 具体实施方式详述 现在描述在专利技术概述中所述方法的具体实施方式。 在上述方法中，通过将氮源(例如，尿素)加入海洋的透光层区域从而导致浮游植 物数量增长来捕获大气中的二氧化碳。这种行为也称为海洋滋养(这是EOSP公司(Earth, Ocean and Space Pty Ltd)的商标)，即，为储存碳和提高海洋蛋白质的持续供应的目的而 将营养素有目的地弓I入海洋上层。 透光层(也可不精确地称为混合层)通常从海洋表面延伸至约50米的深度。然 而，透光层可延伸至IOO米的深度或更深。透光层的实际深度有所不同，取决于许多因素， 包括风强度和海洋表面水与较低大气之间温度不同造成的热量丧失。 上述区域必须是缺乏营养素的海洋区域，从而需要添加氮源以增加浮游植物的数 量。如上所述，据信在最多80%的海洋中浮游植物生长因缺乏大量营养素氮而受限制。本 领域技术人员应能确定按照这些方法滋养的合适区域。 采用这些方法时，光合作用产生的有机碳可从透光层运出到深海并在该处保留一 定时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从大气中除去二氧化碳的方法，包括将尿素自漂浮容器递送至海洋的透光层区域的步骤，从而在加入尿素后该区域的浮游植物数量增长。

【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：ISF琼斯，W罗杰斯，RJ维恩，BJ裘德，
申请(专利权)人：海洋营养公司控股有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]