JP2000504924A

JP2000504924A - ガス、特にｃｏ▲下２▼含有ガスからの藻類バイオマス生産に用いる回転型ソーラフォトバイオリアクター

Info

Publication number: JP2000504924A
Application number: JP9512396A
Authority: JP
Inventors: メルコニアン，ミハエル; ペテルス，ライネル
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-23
Filing date: 1996-09-21
Publication date: 2000-04-25
Also published as: CA2232707A1; NO981082D0; AU7131696A; WO1997011154A1; EP0852616A1; IL123630A0; NO981082L; AU704463B2

Abstract

(57)【要約】特に二酸化炭素含有ガスからの藻類バイオマス生産に用いる回転型ソーラフォトバイオリアクターには、通気性を有し、回転軸（６２）回りで回転可能であり、且つ、主に横向きに当たる太陽光が散光されてまたは直接的に曝され得る藻類基体（４８）を支持するフレーム（３２）が設けられている。さらに、藻類基体（４８）を回転駆動するための駆動手段（５４）と、藻類基体（４８）を栄養分培地で湿潤させるための栄養分培地供給手段（６４）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】ガス、特にＣＯ₂含有ガスからの藻類バイオマス生産に用いる回転型ソーラフォトバイオリアクター本発明は、気体、特に二酸化炭素含有ガスからの藻類バイオマス生産に用いる回転型ソーラフォトバイオリアクターに関する。藻類バイオマスを生産するためのフォトバイオリアクターには、種々のサイズがあり、また、開放型システムから閉鎖型システムまで、そして、精巧に制御される構成から単純なため池状のものまで種々の実施形態がある。これらの構成の経済性は、培養された藻類バイオマスから得られる高品質の製品、または、それを用いた汚染された水の洗浄によって大きく決定される。従来のフォトバイオリアクターは元来、そこに含まれる二酸化炭素を用いて排気ガスを洗浄するようには設計されていない。フォトバイオリアクターの顕著な問題として、藻類を余りに長期間光に曝した時の光阻害がある。一定の光合成のためには、藻類を間欠的に遮光する必要がある。従来の技術では、例えば、藻類を懸濁液中で循環させることによって遮光していた、したがって間欠的に遮光される。このようなフォトバイオリアクターでは、循環および／または回転を施される際に藻類は機械的な応力、特に剪断力を受けるため、機械的に鈍感な藻類でのみ操作可能であった。藻類が永久的に光に曝されると、藻類の光阻害が表面に発生するため、これらの藻類は藻類バイオマスの生産に少ししか貢献しない。深い層の藻類のみが効果的に成長を続け、藻類バイオマスを生産する。したがって、厚い藻類の基体には、藻類バイオマスの生産に貢献しない藻類が比較的多量に含まれるために、これらのフォトバイオリアクターの効率は制限される。本発明の目的は、藻類バイオマスを生産するためのソーラ・バイオリアクターの効率を高めることにある。この目的を達成するために、本発明は、 −フレームと、 −回転軸回りに枢支され、この上に成長中の藻類がとどまり、強度を変化させる太陽光に間欠的に曝される藻類用の藻類基体と、 −該藻類基体を回転駆動させる駆動手段と、 −栄養培地を前記藻類基体に供給するための栄養培地供給手段と、を備える回転型ソーラフォトバイオリアクターを開示する。本発明による装置では、通気性を有する藻類基体がフレーム上に回転可能に構成されている。藻類基体は駆動手段によって中心軸回りで回転駆動される。ここでは、駆動手段は分離された要素として構成されても、また、藻類基体と一体の部品として構成されても良く、したがって、風および／またはガス流および／または供給される媒体または供給される液体などのいずれを回転エネルギーに変換して用いても良いことを記しておく。供給手段は藻類基体に栄養培地を提供する。本発明には、藻類基体が回転するという事実が重要である。したがって、藻類基体の個々の表面領域は、強度が変化する、好ましくは横向きに入射される太陽光に交互に曝され、その設計に起因して、遮光されるか、または、散乱太陽光（減光された光）に曝される。これによって、太陽光を変換する役目を担う藻類の光合成システムが、この遮光期間または拡散光に曝される期間に再生され、後に太陽光変換に有効となるので、藻類生産の効率は決定的に高まる。藻類はその成長期間中ずっと基体上にある。すなわち、回転または循環システム内の懸濁液中に保持された藻類を伴う基体の永久移植は、収穫時までは得られない。藻類は収穫される時にのみ、例えば制御可能な離脱によって基体から分離される。すなわち、例えば、離脱液体を（栄養培地供給手段を介して）藻類基体上に与えることができる。この時、供給手段からは栄養培地は基体上に与えない。或いは、離脱培地を藻類基体上に堆積するために、独立した離脱または供給手段を提供することもできる。藻類基体はひだの付いた扇状に形成され、したがって、非常に大きな面を有し、特に、ジグザグ形状に構成したシート材料を備える駆動羽根車の形状に形成されるのが好ましい。この構成では、藻類の基体シート材料の個々のひだは、交互に遮光され、そして、太陽光に対して、完全面状に且つ強度を変えて間欠的に曝される。この好ましくは横向きの入射太陽光による間欠的な照射は、藻類基体の配列または構成および循環によって決定される。ここで特記しておくべきことは、回転型ソーラフォトバイオリアクターは、太陽に完全に曝され、太陽は特に藻類基体に当てられることである。或いは、回転する藻類基体を透明なまたは部分的に開放されたハウジング内に導入することによって、藻類基体が常に順次太陽に完全に曝されていて、一回転毎に一度遮光されるようにすることもできる。すなわち、本発明によって、０．１ｍｍから５ｍｍの可能な限り薄い層を持つ藻類基体を用い、その上に藻類を、その成長期間中、すなわち藻類バイオマスの生産中、言い換えれば収穫時まで残しておくことが可能である。この薄い藻類基体上にある藻類の光阻害は設計的に避けられる。これは、藻類基体が、その或る領域がそれ自身を遮光することによって強度が変化する太陽光に間欠的に曝されるように形成されているからである。すなわち、本発明は循環する、または、永久的に回転する藻類懸濁液を提供するものではない。したがって、機械的な応力に敏感な藻類もまた採用可能となるため、本発明によるフォトバイオリアクターに採用される藻類の選択は広げられる。本発明によるフォトバイオリアクターは、二酸化炭素を含むガス、特に排気ガスの使用を効果的にする。これは、太陽光を用いることによる藻類バイオマスの生産を増やすからである。このプロセスは元来、高品質の純粋な製品を得るためには用いられておらず、特に、得られたバイオマスを燃やすことにより、またはバイオマスをバイオディーゼル若しくはバイオガスの生産に利用することによって、エネルギー担体として使用する。使用可能なエネルギーを得るためにこれらの製品を燃やして提供される排気ガスは、リサイクルされる系の中で、藻類バイオマスを生産することに使用可能である。本発明の有利な改良として、藻類基体に窪んだコーン状の支持機構を設けても良い。そのデザインと無関係に、これは非通気性とすべきであり、薄いシート材料（例えば０．１ｍｍから５ｍｍの強さの、不織布または類似のもの）で特に構成されている支持機構によって支持された藻類基体をガスが常に流れるようになっている。担体構造は特に、外側と内側とのロッドで連結された二面の壁を持つケージからなる。シート材料がこれらの外側と内側とのロッドの間に特にジグザグ状に延びて、其処でケージによって支持されている。ケージが特に円筒状をしているこのデザインは、藻類基体シート材料の構成によって、非常に大きな表面積を作り、同時に、必要な空間を最小限にすることができる。さらに、フレーム上に栄養供給手段を、藻類基体がそれを通過するユニットとして、固定し易い。このようにして、回転の度に藻類基体の全面が栄養培地によって濡らされる。栄養供給手段は特に、栄養培地を藻類基体上にスプレーするためのスプレー手段として形成されている。藻類基体は、その回転軸上で、フレーム上のジンバルに吊るされるのが好ましい。これにより、回転に際して藻類基体は自由に振動することができ、これは、風を防ぐことに関して有利である（藻類基体は特に、自由にそして全ての側面が太陽光および周辺に曝されている）。藻類基体リアクターは自由に構成されて良く、建築物などによって囲まれている必要はない。もしも、そのような建築物が使用されるなら、それは、太陽光が透光し藻類基体を通過するセクション（開口部または透明壁部材、双方とも特に、レンズ、プリズムなどといった光を捕獲する光学部材を備えている）を少なくとも一つ持つべきである。この場合でも、藻類基体の個々の領域は、強度を変える光に曝される。少なくとも一つの開口部または透明壁部材（双方とも特に、レンズ、プリズムなどといった光学部材を備えている）を或る領域に備えた建築物によって藻類基体が囲まれている上述したケースでは、一日の中での太陽の位置を追跡するために、建築物が（ゆっくりと）回転することも可能である。藻類基体が回転する回転軸は水平にも、鉛直にも、或いは空間的に傾斜した具合にも構成することができる。藻類基体が延びる面は特に回転軸に平行に構成されている。藻類基体は特に駆動羽根車の形状に形成されており、その羽根板は略放射状に構成され、藻類基体によって構成され、または、藻類基体で被覆されている。藻類の光合成は、広範な燃焼プロセスからの二酸化炭素を化学的に結合させる。気象的な理由から疑問のある石油燃料を、同じ既存の技術の枠組み内で、藻類バイオマスの燃料中に占めるパーセントを連続的に増やしながら、バイオマスからの再生型のエネルギーによって連続的に代替することができる。単位面積当たりに得られたバイオマスは、より高等な植物の場合よりも藻類の場合の方がずっと大きく、排気ガスによってさらに増大さえされる。排気ガスの残熱もまた使用される。ここに開示されたリアクターでは、例えば排気ガスから得られた二酸化炭素は、従来のバイオリアクターに比較して生産性を高めるために可能な最も良い方法で藻類に供給することができる。藻類には充分な光合成的に活性な照射（ＰｈＡＲ）を与えることができる。照射が強すぎることは最大限に回避され、個々の藻類細胞は永久に互いに遮光から守られ、乾固および過熱から守られる。バイオマスの収穫方法はシステム内に一体化されることが好ましい。単位面積当たりの収穫量は、反応面を一部垂直に構成することによって更に増大する。直接光および拡散光が用いられる。システムは容易に、季節および一日の中の時間、および、緯度または地域の特殊な状況による太陽の位置に合わせることができる。デザインは戸外並びに温室での使用に適しており、必要な投資資本は比較的少ない。この構成を電力施設用にスケールアップすることが可能である。多数のリアクターをモジュラー状に組み合わせれば、構成をフェールセーフな永久使用にすることが可能になる。環境を破壊しない材料や他の再生可能なエネルギーを組み合わせて用いることが可能である。藻類にとって最適な基体は、用いられる藻類および得られる製品に応じて選択されたシート材料である。シート材料は藻類の基体として用いられるリアクター表面を形成する。したがって、これは光を通し、通気性があり、基体表面を増やすために所定の表面の粗さを有するべきである。リアクター表面を均一に湿らせるために必要な技術を軽減させるために所定の吸収性が望まれる。不織布またはファブリックの毛細管現象によって、湿度の良好な分布が得られる。付着して、培地が加えられた時に藻類が洗い出されないよう、毛細管の空間寸法および材料の表面特性は、採用される藻類の基体に対する要求に適応すべきである。しかし、この表面は藻類の収穫を許さねばならない。紫外線照射および磨耗に対する抵抗は、コスト効果のある永久的な使用のためのもう一つの制限条件である。これとは別に、製品と分解またはリサイクルされる材料の本来の能力とのエネルギーバランスは、リアクターのエコロジー的なバランスに関連する限りにおいて、興味深い。原材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル（ＰＥＳ）およびポリアクリルが適しているようである。基体表面が適切に構成されたら、高い吸収性によって、液体を分布させるのに必要な送り込みプロセスを最小限に更にすることができ、より能動的なエネルギーバランスに貢献する。もしも藻類基体を得るために不織布が使用されると、主な部品はエネルギーとコスト効果が大きなＰＰまたはＰＥで構成されるべきであり、これに吸収性部品としてＰＥＳまたはポリアクリルを加えることができる。これと比較すると、今日入手可能な天然繊維製品は分解能力に関する限り興味深いが、エネルギーとコストのバランスが比較的不良である。藻類バイオマスを生産するためのこの回転型ソーラフォトバイオリアクター藻類基体が提供する、従来技術に対する改善点は、１．使用可能なバイオマスという形態をとった単位面積当たりの高エネルギー生産性と、２．エネルギー入力が少ない（操作、収穫、および材料に関して）ことと、３．エネルギー入力の質（他の再生可能なエネルギー担体の一体使用）と、４．化石エネルギー担体を用いることによる既存技術と一体化される能力と、５．操作と投資が低コストで済むことと、６．一体化された収穫方法、必要な労力が小さい、自動化の可能性と、７．操作の信頼性、地域的な適応性、スケールアップの容易性とである。オプションとして、藻類の正しい選択による緑色光スペクトルギャップを閉鎖する。経済性、エコロジー性、操作信頼性、および適応性に関して、本発明によるソーラフォトバイオリアクター特徴として、 −要求されるエネルギーが低い（定量的エネルギー入力）こと、 −再生可能なエネルギー担体の一体的使用（風、水、太陽；定性的エネルギー入力）と、 −単位面積当たりの光合成効率を高めることに基づく、より小さな面積強度と、 −リアクター表面での乾燥、浸漬浴内での離脱による一体化された収穫能力と、 −モジュラー構造による操作信頼性、地域適応性、スケールアップ容易性と、 −適切な材料選択による低投資コストと、 −再生またはリサイクル可能な材料を高い割合で使用することによるエコロジー的にニュートラルなシステムとが挙げられる。本発明の実施形態のより詳細な解説を図面に基づいて下記に示す。図１は、本発明の第１実施形態に基づく、窪んだコーンの形状に構成された藻類基体を備えるソーラフォトバイオリアクターの構造の概略図を示す。図２および図３は、本発明の第２実施形態に基づくソーラフォトバイオリアクターの長手方向および横断方向の断面図を示し、ここでは、藻類基体はジグザグまたは星型に構成され、ケージによって支持されている。図４は、本発明の第３実施形態に基づくソーラフォトバイオリアクターの上面の平面図を示し、藻類基体のために支持機構は、カセット挿入体用の多数のカセットサポートを有し、この上にカセット挿入体に起因して半円筒形をした藻類基体が張られており、そのために、風エネルギーまたは他の流れを用いることによる支持機構の回転に貢献する。図１によるリアクター１０は、回転コーン１１の形状を有する。最も単純な実施形態では、コーンの覆いは、光に曝されつつ両側において栄養培地（１３に示されている）で湿潤化される反応面を形成する材料１２によって被覆されている。材料１２は、通気性があり、明るい色から透明までの範囲にあって、藻類基体を果たし、この上で栄養培地とＣＯ₂ガスを含むガスを供給された藻類が成長する。暖かい排気ガス１４がコーンの内部に案内されてコーン内を上昇するが、その一部は基体１２を介して藻類を通過し、他の一部は上方にある開口部１５を介してコーン１１から抜け出る。コーン１１はフレーム１７（単に示されている）上の軸１６の延長線内で旋回される。回転によって光、二酸化炭素、栄養培地および藻類が最適に分布される。過剰な栄養培地と懸濁された藻類は基体１２から平坦な漏斗部１８に滴下し、ここから沈殿槽１９に入る。沈殿槽１９は懸濁された藻類を排出する出口２０を有する。さらに、沈殿槽１９は栄養培地循環導管２１に送られ、この沈殿槽１９は過剰な栄養培地を循環導管２１に接続された供給容器２２からの栄養培地と共にコーン１１の上端に供給し、ここで排出する。ポンプ２４は過剰な栄養培地と供給容器２２からの培地を取り入れる。排気ガスからの例えばＣＯ₂を栄養培地に加えることが可能である。循環導管２１内で沈殿槽１０の付近には、栄養培地循環システムから藻類を切り離すための藻類フィルター２３がある。代替案として、培地の供給を水と栄養消費とに合わせてその殆ど全部が反応面に吸収されるようにしても良い。この場合、受容漏斗及び循環栄養培地の流れは不要である。リアクターの形状は、空洞状コーンの端部に構成された２本のリングと、上述の材料からなる反応面用のフレームを形成し、これらのリングに固定されるシート材料を支持する支持機構の交差支柱２５との間の距離及び周長によって決められる。これによって、反応面の太陽光入射角または拡散光入射角に対する配列が最適化される。バイオマスは、用いられる藻類の種類に応じて異なった方法で収穫され、その方法とは、１．藻類の電気的または化学的な離脱による方法と、２．藻類の（湿潤）表面からの剥ぎ取りによる方法と、３．供給されていた栄養培地なしに乾燥状態でリアクターを所定時間にわたって回転させた後、藻類の剥ぎ取り、分離される部品を用いる又は表面を取り替えることによる方法とである。化学的離脱のプロセスでは、栄養培地循環システムは純粋な離脱液を藻類基体に供給するために用いられる。この目的で、循環導管２１は、ポンプ２４と導管２７の間に構成されたバルブ２６を介して、栄養培地供給容器２２から密封されている。導管２７’はポンプ２４とバルブ２６の間で循環導管２１に注がれており、導管２７’はバルブ２８によって密封可能である。バルブ２８が開いている時、循環導管２１はこの導管２７’によって離脱液供給容器２９に接続されている。バルブ２８が開かれ、バルブ２６が閉じられている時、ポンプ２４は供給容器２９から離脱液を取り入れる。この離脱液は藻類基体に供給され、これによって、藻類は基体１２から解放され、離脱液と共に沈殿槽１９内に入り、ここから排出させることが可能で、出口２０から収穫される。リアクターを回転させ、ポンプを操作する駆動エネルギーは、コーン１１内を上昇する暖かい排気ガス、風および太陽エネルギー、またはこれらの任意の組み合わせから得ることができる。風による乾固の危険または強すぎる太陽照射による光阻害の危険のために、培地の供給とリアクターの回転は変更可能となっている。表面を増やし、通気性を高めるために、コーンの覆いの構造は、導かれた形態で変えることができるので、コーンの覆いは、各々が上方の取り付けリングから下方のリングまで延びた多数の求心状に並べられた薄いひだまたはカセットからなる。これらの部材のコーン軸への配列はサボニウス・ローターの回転翼羽根の構成に類似しており、このような戸外のリアクターは風から回転エネルギーを取り入れることができる。ジンバルに吊るされた構造によって、風が強い時にはリアクターの上端側を風の向きに沿わせることができ、これによって、風の作用面とリアクターの流れへの抵抗を最小限にすることができる。リアクターの第２実施形態３０が図２と３に示されている。リアクター３０が有するフレーム３２は、均等なピッチで並べられた何本かの垂直支柱３４と、これらを互いに連結する水平支柱３６からなり、この中に、略円柱形の回転体３８が揺動および回転可能に構成されている。回転体３８は、その両端面に通気性の部材４０を有し、これらの間に外側支持ロッド４２と内側支持ロッド４４とが構成されている。外側支持ロッド４２と内側支持ロッド４４とは双方ともに、円形の線に沿って均一に構成されている。藻類基体４６は支持ロッド４２と４４との間に、外側と内側ロッド４２，４４の間を交互に、すなわち、星形または略星形に類似の形状に延びる、薄い不織布材料４８の形態で延びている。ガス５０は下側からフレーム３２内に供給されるので、ガスは、ガスの流れ方向に延びた個々の垂直基体面５２に沿って流れる。回転体３８を回転駆動する駆動手段５４は、フレームの水平支柱３６上に構成されている。図２，図３に示された事例では、駆動手段５４は駆動羽根車５６である。駆動手段５４の回転軸５８は、回転体３８の回転軸６２に連結されたナックルジョイント６０からなる。このように、回転体３８は、横向きの力による揺動運動の中にセットされても回転する（例えば風力）。垂直支柱３４の一つは栄養分供給手段６４を備え、これに設けられた個々のノズル６６からは、タンク６８から汲み出された栄養分が、栄養分供給手段６４を通過する基体に向けてスプレーされる。図２，図３によるリアクター３０は、図１のように、栄養分を循環で供給するように追加されている。しかし、過剰な栄養分培地が滴下することなく充分な量の栄養分が基体に永久的にスプレーされるように供給手段を設計することが有利である。図２に示されるように、回転体３８が矢印７２の方向に回転する時、基体４６の一部は常に直接的な太陽光照射７０に曝されている。後続するひだ状に構成された個々の基体面５２は、基体４６が回転する間、互いに一部領域で遮光されるか、または、拡散太陽光（弱い光）への露光のみ許される。この交互の直接露光、遮光、および拡散露光は、シート材料６４に固定された藻類の光阻害が起きることを回避するので、藻類は常に再生して最適な光合成を行う。追加的な部分遮光はこの効果を最適化する。ガスの流れ４０に斜めに構成された基体面５２によって、ガス流れで回転体３８を回転させることも可能であろう。すなわち、この場合には、ガス流れと風の双方とも回転駆動として用いることができる。ここで、本発明の他の実施形態によるリアクター８０の構造について詳細を図３を参考に解説する。このリアクター８０が有する上板８２は、図４による平面図には示されない合同の下板に回転軸８４で連結されている。上板８２は補強支柱８６によって機械的に補強されている。抜き取り可能な挿入体８８が、板８２内の隣接した支柱８６の間に位置しており、この挿入体は半円形の支持円弧９０を有する。同一の半円形支持円弧９０がリアクター８０の下板上にも構成されている。これらの支持部材もまた下板の挿入体上に構成されている。不織布の藻類基体９２が二枚の板の半円形支持部材の間に構成され、半円形の支持円弧９０の両側上のエンドレス・ループとして張力下に保持されている。上板８２の各挿入体８８はさらに、二つの凹部９４，９６を備えている。凹部９４は半円形で、支持円弧９０並びにこの支持円弧９０の内側に向かって延びた支柱８６によって限定されている。第２の凹部９６は、凹部８８の支持円弧９０の頂点と、支持円弧９０の外側に向かって延びた支柱８６の間に構成されている。これに加えて、中央栄養分培地供給チャンネルシステム９８が、板８６上に構成されており、環状の分配チャンネルと、そこから径方向に枝分かれして支持円弧９０に向かって延び、栄養分培地を基体９２に案内する径方向チャンネルとを備えている。円弧状の藻類基体フォイル９６は、回転軸８４によって連結された板どうし（図４には上板８２のみが示されている）の間に自由に構成されている。半円形藻類基体フォイル８２は、矢印１００に沿って流れる風によって回転されるローターのローターブレードのように働く。太陽光はリアクター８０の横向きに開いた領域を介して、および、リアクター８０の板８２内の凹部９４と９６を介して上方から、部分的に当たる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年８月１４日（１９９７．８．１４）【補正内容】請求の範囲 1. フレーム（１７；３２）と、該フレーム（１７；３２）上の垂直回転軸（６２；８４）回りに枢支され、この上に藻類がその成長の間とどまり、強度が変化する太陽光に間欠的に曝され得る藻類用の藻類基体（４６；９２）と、前記垂直回転軸（６２；８４）と略平行に表面を延設せしめた前記藻類基体（４６；９２）を回転駆動するための駆動手段（５４）と、栄養分培地を前記藻類基体（４６；９２）に供給する栄養分培地供給手段とを備える、特に二酸化炭素含有ガスから藻類バイオマスを生産するための回転型ソーラフォトバイオリアクター。 2. 前記藻類基体（４６；９２）は支持機構（４２；４４；８２）によって支持された薄手のシート材であることを特徴とする請求項１に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 3. 前記支持機構は、外周線に沿って並べられた互いに平行な外側支持ロッド（４２）と、該外側支持ロッド（４２）に平行で、内周線に沿って並べられた互いに平行な内側支持ロッド（４４）とを有するケージを備え、前記シート材（４８）は、内側支持ロッドと外側支持ロッド（４２，４４）との間及びそれらの周囲に延設され、前記ケージによって支持されていることを特徴とする請求項２に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 4. 前記駆動手段（５４）は駆動羽根車（５６）を駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 5. 前記藻類基体は、風によって回転駆動可能な駆動羽根車または羽根車として形成されていることを特徴とする請求項４に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 6. 前記駆動手段はソーラ駆動手段であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 7. 前記藻類基体は、前記藻類基体を通って流れるガスによって回転する羽根車として形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 8. 前記栄養分培地供給手段（６４；９８）は前記藻類基体（４６；９２）の少なくとも一部を覆い、藻類基体（４６；９２）が回転する時、回転の度に前記藻類基体（４６；９２）の表面全体が栄養分培地によって湿潤され得ることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 9. 前記藻類基体（４６）は、前記フレーム（３６）上のジンバル（６０）に懸吊されてあることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 10．前記藻類基体（４６；９２）に太陽光を通すための少なくとも一つの窓を備える遮光部材を設けられてあることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 11．前記遮光部材は一日の時刻による入射太陽光の追跡が可能であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 12．前記遮光部材は複数の窓を備えていることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 13．入射太陽光を前記藻類基体上に集めるための少なくとも一つの光学部材を各窓に設けてあることを特徴とする請求項１０に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】 1. フレーム（１７；３２）と、該フレーム（１７；３２）上の回転軸（１５；６２；８４）回りに枢支され、この上に藻類がその成長の間とどまり、強度が変化する太陽光に間欠的に曝され得る藻類用の藻類基体（１２；４６；９２）と、該藻類基体（１２；４６；９２）を回転駆動するための駆動手段（５４）と、栄養分培地を前記藻類基体に供給する栄養分培地供給手段とを備える、特に二酸化炭素含有ガスから藻類バイオマスを生産するための回転型ソーラフォトバイオリアクター。 2. 前記藻類基体（１２；４６；９２）は支持機構（２５；４２；４４；８２）によって支持された薄手のシート材であることを特徴とする請求項１に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 3. 前記支持機構（２５）は、通気性の壁を備える空洞コーンを有し、その上に前記藻類基体（１２）が支持されてあることを特徴とする請求項２に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 4. 前記支持機構は、外周線に沿って並べられた互いに平行な外側支持ロッド（４２）と、該外側支持ロッド（４２）に平行で、内周線に沿って並べられた互いに平行な内側支持ロッド（４４）とを有するケージを備え、前記シート材（４８）は、内側支持ロッドと外側支持ロッド（４２，４４）との間及びそれらの周囲に延設され、前記ケージによって支持されていることを特徴とする請求項２に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 5. 前記駆動手段（５４）は駆動羽根車（５６）を駆動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 6. 前記藻類基体は、風によって回転駆動可能な駆動羽根車または羽根車として形成されていることを特徴とする請求項５に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 7. 前記駆動手段はソーラ駆動手段であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 8. 前記藻類基体は、前記藻類基体を通って流れるガスによって回転する羽根車として形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 9. 前記栄養分培地供給手段（１３；６４；９８）は前記藻類基体（１２；４６；９２）の少なくとも一部を覆い、藻類基体（１２；４６；９２）が回転する時、回転の度に前記藻類基体（１２；４６；９２）の表面全体が栄養分培地によって湿潤され得ることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 10．前記藻類基体（４６）は、前記フレーム（３６）上のジンバル（６０）に懸吊されてあることを特徴とする請求項１乃至９に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 11．前記藻類基体（１２；４６；９２）は、前記フレーム（１７；３２）上で垂直回転軸（１５；６２：８４）回りに回転可能に枢支してあることを特徴とする請求項１乃至１０に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 12．前記藻類基体（１２；４６；９２）の表面が回転軸（１５；６２；８４）と略平行に延設してあることを特徴とする請求項１、２または４乃至１１のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 13．前記藻類基体（１２；４６；９２）に太陽光を通すための少なくとも一つの窓を備える遮光部材を設けられてあることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 14．前記遮光部材は一日の時刻による入射太陽光の追跡が可能であることを特徴とする請求項１３に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 15．前記遮光部材は複数の窓を備えていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。 16．入射太陽光を前記藻類基体上に集めるための少なくとも一つの光学部材を各窓に設けてあることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか一つに記載の回転型ソーラフォトバイオリアクター。