(57)【要約】  微細藻類生産支援アセンブリ３０および６つの浮遊する閉鎖型ループ、フラットベッド、ＣＯ２／Ｏ２ガス透過性、光生物反応器のクラスタを適用する水生基盤藻類生産装置は、微細藻類の工業的生産に対する経済的解決策を提供する。前記装置の生物反応器は、最大光露出およびＣＯ２／Ｏ２連続拡散のために水面マーク近くに浸る。微細藻類処理および制御アセンブリ２００は、クラスタ中の各光生物反応器に対する藻類成長をモニタし、微細藻類を周期的に収穫する。収穫後、前記微細藻類は潜水式の可変体積の微細藻類貯蔵タンク２５０に伝達される。太陽光電パネル４００、５００は、前記装置の動作に必要なエネルギーを供給する。前記装置の保護用外部バリア３００の下部に付着する電気回転プロペラ３３３０は、前記装置の水配置を制御する。【選択図】図１
2015521042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水生フィールドで浮遊する微細藻類生産支援システム、および
前記水生フィールドで浮遊する微細藻類生産システムを含み、
前記微細藻類生産支援システムは微細藻類処理および制御アセンブリを含み、前記微細藻類生産システムはガス透過性の少なくとも１つのフラットベッド光生物反応器を含み、前記ガス透過性の少なくとも１つのフラットベッド光生物反応器は、前記微細藻類処理および制御アセンブリと油圧疎通（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）する、水生基盤（ａｑｕａｔｉｃ−ｂａｓｅｄ）微細藻類生産装置。
【請求項２】
前記微細藻類生産支援システムは、前記微細藻類処理および制御アセンブリの下に配置される潜水式の微細藻類貯蔵タンクをさらに含み、
前記潜水式の微細藻類貯蔵タンクは、前記微細藻類処理および制御アセンブリと機械的に連結してさらに油圧疎通する、請求項１に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項３】
前記微細藻類生産支援システムは、前記微細藻類処理および制御アセンブリを囲む浮遊支持構造をさらに含み、
前記浮遊支持構造は前記水生フィールドの少なくとも一部を複数の配置区域に分割し、各配置区域はガス透過性の少なくとも１つのフラットベッド光生物反応器を収容するように構成される、請求項２に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項４】
前記微細藻類生産支援システムは、前記浮遊支持構造の外部周辺によって規定される水生区域を囲む保護用外部バリア構造をさらに含む、請求項３に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項５】
前記微細藻類生産システムは、前記配置区域によって規定された周辺内部で浮遊するガス透過性の少なくとも１つのフラットベッド光生物反応器をさらに含む、請求項４に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項６】
前記ガス透過性の少なくとも１つのフラットベッド光生物反応器は、前記配置区域によって規定された水面付近に沈むように配置される閉鎖型ループシステムである、請求項５に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項７】
水生フィールドに浮遊する微細藻類生産支援システム、および
前記水生フィールドに浮遊する微細藻類生産システムを含み、
前記微細藻類生産支援システムは、（ａ）微細藻類処理および制御アセンブリ、（ｂ）前記微細藻類処理および制御アセンブリの下に配置される潜水式の微細藻類貯蔵タンク、このとき、前記潜水式の微細藻類貯蔵タンクは、前記微細藻類処理および制御アセンブリと機械的に連結してさらに油圧疎通する、（ｃ）前記微細藻類処理および制御アセンブリを囲む浮遊支持構造、このとき、前記浮遊支持構造は、前記水生フィールドの少なくとも一部を複数の配置区域に分割する、および（ｄ）前記浮遊支持構造の外部周辺によって規定された水生区域を囲む保護用外部バリア構造を含み、
前記微細藻類生産システムは、前記配置区域うちの１つによって規定された周辺内部で浮遊するように配置されたガス透過性の少なくとも１つのフラットベッド光生物反応器を含み、前記ガス透過性の少なくとも１つのフラットベッド光生物反応器は、前記配置区域の水面付近に沈むように浮遊する閉鎖型ループシステムを規定し、また前記ガス透過性の少なくとも１つのフラットベッド光生物反応器は、前記微細藻類処理および制御アセンブリと油圧疎通する、水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項８】
前記浮遊支持構造は、前記外部バリア構造および前記微細藻類処理および制御アセンブリと機械的に連結する、請求項７に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項９】
前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、光透過性およびガス透過性上部メンブレインアセンブリをさらに含む、請求項８に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項１０】
前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、光透過性およびガス透過性下部メンブレインアセンブリをさらに含む、請求項９に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項１１】
前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、ガス透過性下部メンブレインアセンブリをさらに含む、請求項９に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項１２】
前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、前記配置区域の周辺によって側壁アセンブリをさらに含み、前記側壁アセンブリ、前記上部メンブレイン、および前記下部メンブレインは、上部メンブレインアセンブリを下部メンブレインアセンブリに機械的に連結することによって前記光生物反応器に対する内部体積を規定する、請求項１１に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項１３】
前記光生物反応器は、前記内部体積内に配置されて前記上部メンブレインを前記下部メンブレインに機械的に連結する螺旋形状の壁アセンブリをさらに含み、前記螺旋形状の壁は一定の構造高さを有する、請求項１２に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項１４】
前記螺旋形状の壁アセンブリは、前記内部体積内の微細藻類−収穫帯域を規定する、請求項１２に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項１５】
前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、前記微細藻類−収穫帯域外部に位置する水−藻類−栄養分混合物返還入口をさらに含み、また前記水−藻類−栄養分混合物返還入口は、前記微細藻類処理および制御アセンブリと油圧疎通し、また前記水−藻類−栄養分混合物返還入口は、前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器が微細藻類−成長モードで動作するときに使用される、請求項１４に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項１６】
前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、前記微細藻類−収穫帯域内部に少なくとも部分的に位置する水−栄養分混合物返還入口をさらに含み、また前記水−栄養分混合物返還入口は、前記微細藻類処理および制御アセンブリと油圧疎通し、また前記水−栄養分混合物返還入口は、前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器が微細藻類−収穫モードで動作するときに使用される、請求項１５に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項１７】
前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、前記微細藻類−収穫帯域内部に位置する油圧出口をさらに含み、前記油圧出口は、前記微細藻類処理および制御アセンブリと油圧疎通する、請求項１６に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項１８】
水生フィールドに浮遊する微細藻類生産支援システム、および
前記水生フィールドに浮遊する微細藻類生産システムを含み、
前記微細藻類生産支援システムは、（ａ）微細藻類処理および制御アセンブリ、（ｂ）前記微細藻類処理および制御アセンブリの下に配置される潜水式の微細藻類貯蔵タンク、このとき、前記潜水式の微細藻類貯蔵タンクは、前記微細藻類処理および制御アセンブリと機械的に連結してさらに油圧疎通する、（ｃ）前記微細藻類処理および制御アセンブリを囲む浮遊支持構造、このとき、前記浮遊支持構造は、前記水生フィールドの少なくとも一部を少なくとも１つの配置区域に分割する、および（ｄ）前記浮遊支持構造の外部周辺によって規定された水生区域を囲む保護用外部バリア構造、このとき、前記浮遊支持構造は、前記外部バリア構造および前記微細藻類生産および制御アセンブリと機械的に連結する、を含み、
前記微細藻類生産システムは、前記少なくとも１つの配置区域によって規定された周辺内部で浮遊するように配置されたガス透過性の少なくとも１つのフラットベッド光生物反応器をさらに含み、前記ガス透過性の少なくとも１つのフラットベッド光生物反応器は水面付近に沈んで浮遊し、前記ガス透過性の少なくとも１つのフラットベッド光生物反応器は、前記微細藻類処理および制御アセンブリと油圧疎通する閉鎖型ループシステムを規定し、前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、光透過性およびガス透過性上部メンブレインアセンブリをさらに含み、前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、ガス透過性下部メンブレインアセンブリをさらに含み、前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、前記配置区域の周辺に沿って側壁アセンブリをさらに含み、前記側壁アセンブリは、前記上部メンブレインアセンブリを前記下部メンブレインアセンブリに機械的に連結することによって前記光生物反応器に対する内部体積を規定し、前記光生物反応器は、前記内部体積内に配置され、また前記上部メンブレインを前記下部メンブレインに機械的に連結する螺旋形状の壁アセンブリをさらに含み、前記螺旋形状の壁アセンブリは、前記内部体積内に微細藻類−収穫帯域を規定し、前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、前記微細藻類−収穫帯域外部に位置する水−藻類−栄養分混合物返還入口をさらに含み、前記水−藻類−栄養分混合物返還入口は、前記微細藻類処理および制御アセンブリと油圧疎通し、前記水−藻類−栄養分混合物返還入口は、前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器が微細藻類−成長モードで動作するときに使用され、前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、前記微細藻類−収穫帯域内部に位置する水−栄養分混合物返還入口をさらに含み、前記水−栄養分混合物返還入口は、前記微細藻類処理および制御アセンブリと油圧疎通し、前記水−栄養分混合物返還入口は、前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器が微細藻類−収穫モードで動作するときに使用され、前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器は、前記微細藻類−収穫帯域内部に位置する油圧出口をさらに含み、前記油圧出口は、前記微細藻類処理および制御アセンブリと油圧疎通する、水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項１９】
前記微細藻類処理および制御アセンブリは、前記微細藻類処理および制御アセンブリの上に配置され、前記微細藻類処理および制御アセンブリと機械的に連結する主要光電パネルアセンブリをさらに含む、請求項１８に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項２０】
前記主要光電パネルアセンブリは、前記微細藻類処理および制御アセンブリと電気的に連結し、昼中に前記装置を動作させるときに必要な電気エネルギーを提供するように構成される、請求項１９に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項２１】
前記保護用外部バリア構造に機械的に連結する複数の光電サブアセンブリをさらに含む、請求項２０に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項２２】
前記複数の光電サブアセンブリは、前記微細藻類処理および制御アセンブリと電気的に連結し、夜中に前記装置を動作させるときに必要な電気エネルギーを生成して貯蔵するように構成される、請求項２１に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項２３】
前記微細藻類処理および制御アセンブリは、水で密封されたチャンバアセンブリをさらに含む、請求項２２に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項２４】
前記水で密封されたチャンバアセンブリは、前記装置の配置座標を決めて疎通するために適用された動作促進者コントローラをさらに含み、前記動作促進者コントローラは、移動を実行するように前記保護用外部バリア構造の底部に付着する複数の回転プロペラをさらに含む、請求項２３に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項２５】
前記水で密封されたチャンバアセンブリは微細藻類生産制御サブアセンブリをさらに含み、前記微細藻類生産制御サブアセンブリは、前記光生物反応器に対する前記動作モードを選択するように構成される、請求項２４に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項２６】
前記浮遊支持構造が前記水生フィールドを６つの六角形配置区域に分割し、前記六角形配置区域が前記微細藻類処理および制御アセンブリを囲む、請求項２５に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【請求項２７】
前記微細藻類生産システムは、ガス透過性の６つのフラットベッド光生物反応器をさらに含み、それぞれは前記６つの六角形配置区域の１つによって規定された周辺内部に浮遊に配置され、また前記６つ光生物反応器のそれぞれは、前記微細藻類処理および制御アセンブリと油圧疎通する、請求項２６に記載の水生基盤微細藻類生産装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジニアリング、ガス透過性閉鎖型光生物反応器（ｃｌｏｓｅｄｐｈｏｔｏｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ）、および流体疫学分野に関する。本発明は、微細藻類（ｍｉｃｒｏａｌｇａｅ）培養物の毎日の成長、その場で分離および貯蔵するためのエネルギーの中立的、自律的、水生基盤微細藻類生産装置を提供する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にバイオ燃料と呼ばれる代替燃料の生産は、サトウキビ、トウモロコシ、アブラナ、パーム油、および人間／動物の消費のための食品として主に使用されるその他の陸生作物のような高費用の食糧代替物の転換が現在では優勢となっている。これらの食糧原料をバイオ燃料に転換する技術が存在するものの、現代社会の莫大なエネルギー要求を満たすだけの耕作地または新たな水資源は不十分である。
【０００３】
米国だけでも年間１６８０億ガロン以上のガソリンを使用する。現在の米国のバイオ燃料、特にトウモロコシから製造されるエタノールの生産量は年間約５０億ガロンであり、米国で使用されるガソリンの３％に過ぎない。また、トウモロコシからのエタノール生産は、世界的な原資材市場においてトウモロコシの市場価格の５０％増加を誘発した。
【０００４】
２つ目に、優勢になっている代替再生エネルギー源は、セルロース系の産業廃棄物をバイオ燃料に転換するものであった。バイオマス供給の相対的に制限された入手可能性、加工設備に送るための輸送にかかる高費用はもちろん、初期の投資は、この技術の規模を米国が必要とする規模の０．０６％未満に制限した。
【０００５】
３つ目に、最も有望である代替再生エネルギー源は、バイオ燃料を生産するためにオイル含量の高い微細藻類のような光独立栄養的（ｐｈｏｔｏａｕｔｏｔｒｏｐｈｉｃ）生物を利用することにある。このような技術の一次的な利点は、太陽エネルギーを細胞生化学的エネルギーに転換する工程を組み合わせることにある。光独立栄養的生物は、光合性工程を経て全面的に太陽から誘導されたエネルギーのみを利用して生存し、成長し、さらには繁殖することができる生物である。光合性は、成長を維持するのに必要な炭水化物を合成するために無機二酸化炭素が太陽エネルギー、その他の栄養分、および細胞生化学的工程と組み合わされる必須の炭素再循環工程である。光合性は、植物、藻類（ａｌｇａｅ）、および多種の細菌で生じる。
【０００６】
大規模な生産のための以前の努力は、天然で発見されるものと類似する成長条件を提供する陸上基盤の開放池または水路地（ｒａｃｅｗａｙ）から光独立栄養的生物を成長させることに集中していた。このような方法の最大の欠点は、成長条件を制御することが困難なため、不確定な生産量、バッチ汚染、および微細藻類成長と収穫技術を商業的に実現することに、その他の重要な技術的挑戦を招来している。
【０００７】
現在の陸上基盤の微細藻類成長および収穫システムを重要な再生エネルギー源にすることができなかった重要な理由は、次の６つのとおりである。
【０００８】
１．水要件．微細藻類は成長するために大量の水を必要とする。水の蒸発は主な危険因子である。
【０００９】
２．光要件．微細藻類は大量の光を必要とし、光を受けるためにこれらは典型的に４インチよりも深くない平坦なウォータベッド（ｆｌａｔ  ｗａｔｅｒｂｅｄ）を必要とするが、数百平方ヤードの水平表面積を必要とする。これは、微細藻類成長に合わせるために完全に平坦な多くの土地をウォータベッドに転換し、水で充填しなければならないことを意味する。数千エーカーの平坦なウォータベッドを作成するための物流およびそれに関する水要件は凄まじく、さらにコストも極めて高い。広い規模の平坦なウォータベッドを作成するための土地割当に関する主要問題の１つは、食品供給のために現在使われている農耕地を代替する可能性があるという点である。
【００１０】
３．水温因子．微細藻類成長の季節は位置に大きく依存し、熱帯区域を除いては暖かい月に制限される。砂漠気候に特異的である昼と夜の大きな気温の変化は、微細藻類成長には極めて有害となる。
【００１１】
４．二酸化炭素要件．微細藻類は大気の二酸化炭素を直接的に利用することができない。藻類生産収率に重要な二酸化炭素は水に溶解されなければならない。停止中の平坦ウォータベッドの場合、必要な二酸化炭素を微細藻類培養物に提供し続けるための物流およびエネルギー要件には凄まじい費用を所要する。
【００１２】
５．汚染因子．微細藻類は他の微細藻類種および細菌によって非常に汚染されやすい。最高のオイル含量を有する微細藻類種は、再生するために最強かつ最速であるとは限らない。
【００１３】
６．エネルギー因子．受精、収穫、輸送、および貯蔵を含む微細藻類の大量生産のための陸上または海岸線に対するコストは極めて高く、既存の化石燃料経済と競争力がない。
【００１４】
本発明の新規性の１つは、陸地基盤の微細藻類生産システムに関する上述した問題をすべて経済的に解決しながらも、既存の化石燃料産業と競争することができる再生エネルギー源を生産する上でコストを著しく減少しなければならないという点にある。
【００１５】
従来技術の調査では、本発明で提示された事項を示してくれる特許が存在しなかった。しかし、以下の米国特許出願は、関連する従来技術として見做すことができる。
【００１６】
米国特許出願番号          出願人            出願日
８、１６１、６７９号      Ａｌｂｕｓなど      ２００９．１２．２１
１２／３１６、５５７号    Ｔｒｅｎｔなど      ２００８．１２．５
７、９８０、０２４号      Ｂｅｒｚｉｎなど    ２００８．４．２５
【００１７】
Ａｌｂｕｓなどは、船舶の近くに建てられた開放型海洋浮遊藻類農場を開示している。前記船舶は、運航のための推進力、原料、および藻類生成物に対する貯蔵容量、藻類を収穫して処理するための機械、職員用ハウジングを提供しながらも、浮遊している農場の保持を可能にする。さらに、本発明は、ＣＯ２、栄養分、および藻類によって飽和された海水ブロス（ｂｒｏｔｈ）を循環させる透明チューブを含んでいる。前記循環経路はチューブを通じて船舶から流れてきて船舶に戻り、前記船舶で藻類は濾過されて処理準備が行われる。藻類ブロスを循環する透明チューブは海水で充填され、中立浮力（ｎｅｕｔｒａｌｌｙ  ｂｕｏｙａｎｔ）があり、海洋表面のすぐ下に沈んでいるチューブマトリックスによって支持される。
【００１８】
Ｔｒｅｎｔなどは、藻類および／またはその他の微生物を水生環境で処理することによってオイルを含む炭化水素を製造する方法を開示している。この方法は、藻類成長の栄養分および種子（ｓｅｅｄ）を含む可溶性バック（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｂａｇ）を適用する。ＣＯ２／Ｏ２交換メンブレインを有する前記バックは、水生フィールドで制御可能な深さにぶら下げられて（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ）いる。藻類は前記バックで培養されて収穫される。
【００１９】
Ｂｅｒｚｉｎなどは、少なくとも１つの種の光栄養生物を含む液体培地を含む池または湖のような水域上で流れる光生物反応器ユニットを開示している。この光生物反応器ユニットは、可溶性、変形可能な材料で形成され、実質的に濃厚が一定である液体培地を提供するように構成される。特定の実施形態において、前記光生物反応器ユニットと前記ユニットが浮遊する水域間のバリア（ｂａｒｒｉｅｒ）が前記液体培地の熱伝逹を制御する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の一般的な目的は、エネルギー中立的、自律的、水生基盤（ａｑｕａｔｉｃ−ｂａｓｅｄ）の大規模な微細藻類生産装置を提供することにより、現在の微細藻類成長および収穫に関するすべての問題に対して経済的に有効な解決策を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、生産支援システム（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ｓｙｓｔｅｍ）および微細藻類生産システムを含む微細藻類生産装置を記載する。
【００２２】
前記装置の生産支援システムは、蜂の巣のような形状の浮遊支持構造（ｆｌｏａｔｉｎｇ  ｓｕｕｐｏｒｔ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）によって囲まれた、すなわち、水生フィールドを複数の配置区域に分割して６つの隣接する六角形を規定する、浮遊微細藻類処理および制御アセンブリを含む。浮遊リングのような形状の保護用外部バリア構造（ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  ｏｕｔｅｒ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）は、前記浮遊支持構造を含む。
【００２３】
前記装置の微細藻類生産システムは、陸生の平坦ウォータベッドの寸法特徴を有する６つの六角形のフラットベッド光生物反応器（ｆｌａｔｂｅｄ  ｐｈｏｔｏｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ）クラスタを含む。これらは、前記蜂の巣構造の内部および中央に位置する微細藻類処理および制御アセンブリ付近に位置する。
【００２４】
前記装置のフラットベッド光生物反応器は前記クラスタ内部に配置され、光露出だけではなく二酸化炭素および酸素伝達を最大化するために水面付近に沈んでいる。フラットベッド光生物反応器の光露出面は光透過性およびＣＯ２／Ｏ２ガス透過性メンブレインを含む反面、水露出面区域はＣＯ２／Ｏ２ガス透過性メンブレインを含む。
【００２５】
前記ＣＯ２／Ｏ２ガス透過性メンブレインは、周囲の水に溶解している二酸化炭素が前記フラットベッド光生物反応器に流入するようにする。同じように、このようなメンブレインは、光生物反応器内部で生成された酸素が排出して周辺の水に拡散するようにしなければならない。
【００２６】
各フラットベッド光生物反応器は、好ましくは、藻類成長および藻類収穫作業を向上させるための二重経路水再循環システムを含む。前記藻類−成長水再循環経路は、フラットベッド光生物反応器内部の水と周辺の水との間の熱伝逹を調節し、光生物反応器の水温度（水温）を予め設定された容認値（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）以内で維持するように支援する。前記藻類−収穫水循環経路は、光生物反応器に存在する藻類の予め設定されたパーセント／範囲（約５０％）を収穫するように構成されている。このような工程は、新規の部分収穫方法の少なくとも一部を規定する。
【００２７】
クラスタ中の各光生物反応器は、水温および栄養分水準を含むフラットベッド光生物反応器の藻類成長変数をモニタし続け、さらに部分収穫を開始することによって実施する中央に位置する微細藻類処理および制御アセンブリと油圧疎通（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）している。前記部分収穫方法は、光生物反応器で藻類存在を持続的に確認し、さらにこれらの生物学的発育を制御するにあたって柔軟性を提供する。収穫した後、藻類は、微細藻類処理および制御アセンブリの底部に付着する水中の可変体積貯蔵タンクに伝達される。
【００２８】
前記藻類生産装置はすべてその電力需要を生成し、貯蔵し、さらにモニタするように設計される。複数の太陽光電パネルが微細藻類処理および制御アセンブリの上部および前記装置の保護用外部バリア構造（浮遊リングのような形状）上と連結する。前記浮遊リングは、前記装置のフラットベッド光生物反応器に対する構造的保護を提供し、電気エネルギー貯蔵手段、電気回転プロペラのようなナビゲーション手段だけではなく、固定およびドッキング（ｄｏｃｋｉｎｇ）手段を有する。
【００２９】
微細藻類処理および制御アセンブリの上部に位置するマスト（ｍａｓｔ）アセンブリは、前記装置の保護用外部バリア構造および前記浮遊する保護構造を前記微細藻類処理および制御アセンブリに固定するために適用される。
【００３０】
また、前記マストは、アンテナ、衛星プレート、およびその他の電子および視覚確認手段の配置を提供する。
【００３１】
水密（ｗａｔｅｒｔｉｇｈｔ）微細藻類処理および制御アセンブリの内部に位置する動作促進者コントローラ（ｍｏｔｉｏｎ  ｆａｃｉｌｉｔａｔｏｒ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）は、前記装置の水配置座標を制御しながらも移動を開始して制御するために、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）および保護用外部バリア構造の底部に付着する複数の電気回転プロペラを適用する。
【００３２】
必要な場合には、前記装置の動作促進者コントローラと好ましくは永久的に接触している補修および物流支援船舶は、栄養分の供給を新たにしたり、前記装置の微細藻類貯蔵タンクが設定された容量に近づくと微細藻類貯蔵タンクの内容物を空けるために、補修目的として前記装置を係留するであろう。
【００３３】
したがって、開示された本発明の実施形態は、微細藻類の成長と収穫に関する６つの問題をすべて解決する。
【００３４】
問題番号１：水要件．前記装置の光生物反応器は、大型水域、海を含む水面付近に沈んで浮遊する閉鎖型ループ反応器である。したがって、水蒸発に関する問題が最小となり、恐らくは取り除かれる。
【００３５】
問題番号２：光要件．前記装置は、わずか数インチの好ましい高さを有するモジュール式フラットベッド光生物反応器のクラスタも複数適用し、前記光生物反応器それぞれは、藻類成長のために光生物反応器に十分な光通過を許容するように構成された可溶性光透過性メンブレインによって覆われている。
【００３６】
問題番号３：水温因子．前記装置のフラットベッド光生物反応器は、水面付近に少なくとも部分的に沈んでいる。また、前記光生物反応器の藻類成長再循環経路は、光生物反応器内部の水と周辺の水との間の熱伝逹を制御するように支援する。これは、前記光生物反応器の水温が予め設定された臨界値内で維持されるようにする。したがって、砂漠環境に存在する昼と夜の大きな温度変化が取り除かれたり、または少なくとも最小化する。
【００３７】
問題番号４：二酸化炭素要件．ガス透過性メンブレインは前記装置のフラットベッド光生物反応器を覆い、周辺の水に溶解している二酸化炭素に対する大規模な表面拡散を許容する。動作中に光生物反応器によって生成された酸素は、同一のガス透過性メンブレインを使用して排出され、周辺の水に戻る。したがって、二酸化炭素生産および分散にかかるコストが最小となるか、またはゼロになる。
【００３８】
問題番号５：汚染因子．閉鎖型ループフラットベッド光生物反応器を適用する前記装置は、地面から遠く離れた、藻類汚染を誘発すると公知された空気伝達性微粒子最小量を有する非−栄養の深い水で作動することができるため、空気伝達性藻類汚染の危険を最小化したり、または取り除くことができる。
【００３９】
問題番号６：エネルギー因子．受精および収穫モジュールおよび浮遊リングアセンブリ上に位置する複数の太陽光電パネルは、前記装置の動作および制御に必要なエネルギーの全部、または実質的に全部を供給する。
【００４０】
したがって、上述したように、本発明の実施形態は、（ａ）陸地基盤のウォータベッド作成に関するコスト、（ｂ）耕作地の代替、および（ｃ）食品価格の増加に対する妥当性を最小化したり、または取り除く。また、０．５ｈａの活性光生物反応性表面を有し、さらに８５°Ｆの水で動作する５０，０００−リットルの水生基盤の微細藻類生産装置は、１日に１００バレルの緑の原油（ｇｒｅｅｎ  ｃｒｕｄｅ）に相応する微細藻類の生産に達することができる。合計２５ｈａの光生物反応性表面を有する５０個の装置の農場は、１日に５０，０００バレルのオイルに相応する生産に達することができる。５，０００ｈａの光生物反応性表面を有する２百個の農場は、１日に千万バレルのオイルに相応する生産に達することができる。
【００４１】
本発明の要約部分に表示する必要はないが、本発明の他の目的および実施形態は、前記の要約された目的、および／または特徴、または本出願で論議された他の目的と同じ成分に示した特徴または部分の要旨の多様な組み合わせを含み、混入することができる。
【００４２】
本発明の他の目的および利点は、図面の説明から明確にすることができたり、本発明を実施することによって理解できるであろう。
【００４３】
当業者は、このような実施形態の特徴と要旨および他の事項について、本明細書の残りを読むことによってさらに理解できるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
当業者に対して最善の形態を含む本発明の完全に実施可能な記載は、添付の図面を参照しながら明細書に記載している。
【図１ａ】水生フィールドで部分的に沈んで浮遊する本発明の好ましい実施形態の部分断面の立面図（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ  ｖｉｅｗ）である。
【図１ｂ】図１ａに示された好ましい実施形態の上面図である。
【図２】図ｌｂに示すような前記装置の光生物反応器１０１の部分断面を有する好ましい実施形態の部分的上面図である。
【図３】部分的に沈んで浮遊すると示された前記装置の微細藻類処理および制御アセンブリの一実施形態の部分断面を有する立面図である。
【図４】水で密封されたチャンバアセンブリ８００の内部に位置する前記装置の微細藻類処理および作業制御の油圧ダイヤグラムである。
【００４５】
本特許明細書および添付の図面で繰り返される参照符号の使用は、本技術の同一あるいは類似する特徴または要素を示すためのものである。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明を実施するための最善の形態
本発明の実施形態に関する詳細な説明を参照しながら、その１つ以上の実施例を以下に記載する。各実施例は本発明を例示するために提供されたものであって、本発明を制限するものではない。実際、当業者は本発明の範囲や精神から逸脱することなく、本発明で多様な変形と変異が実施されることが明らかであると理解しているであろう。例えば、一実施形態の一部に例示されたり記載されている特徴は他の実施形態にも利用され、さらに他の実施形態を得ることができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲内に含まれる、このような変形と変異、およびこれらの等価物を含む。本発明の他の目的、特徴、および要旨は、以下の詳細な説明に開示されたり、以下の詳細な説明から決定されることができる。参照符号の繰り返される使用は、同一あるいは類似する特徴、要素、または段階を示すためのものである。当業者は、本発明の論議が例示的な実施形態のみで記載されており、本発明のさらに広い要旨を制限しようとするものではないことを理解しなければならない。
【００４７】
定義
この部分は、文書に使用されている一部用語を定義する反面、他の用語は詳細な説明で定義される。
【００４８】
この文書の目的のために、２つ以上の物理的要素は、分離可能（スナップ、リベット、スクリュ、ボルトなど）であったり、および／または移動可能（回転、軸回転、振動など）な直接的または間接的な物理的連結を含む任意数の方式によって合わせられたりまたは関係が生じるようになることによって「機械的に連結」（ときには単に「連結」）する。同じように、２つ以上の電気的要素は、（ａ）直接的、間接的、または誘導性疎通連結、および（ｂ）直／間接的または誘導性電力連結を含む任意数の方式によって合わせられたりまたは関係が生じるようになることによって「電気的に連結」（ときには単に「連結」）する。また、図面は、単一ラインによって連結するシステムの多様な電子部品を例示しているが、このような「単一ライン」は、関心をもつ実施形態に必要な１つ以上の単一経路、電力連結／経路、電気的連結、および／またはケーブルを示すことを理解できるであろう。
【００４９】
用語「光合性生物」、「光栄養生物」、または「バイオマス」は、光合性成長が可能なすべての生物（人工的に変形したり遺伝子組み換えされた生物を含む）を含む。
【００５０】
用語「透過性」および「少なくとも部分的に透過性」は、システム成分、原料、または表面の内容で使用するとき、十分な量の光エネルギーが浸透するようにし、光栄養生物内で光合性を可能にする、そのようなシステム成分、原料、および／または表面を指称する。同じように、用語「ＲＦ透過性」は、最小の反射無線周波数信号をもたらす物質または物体を指称する。
【００５１】
本明細書はヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）を含む。このようなヘッダは、独自の便宜のために挿入されたマーカであって、本明細書の構成に使用されるものではなく、いずれの意味でも本明細書を制限しない。
【００５２】
詳細な説明
本明細書に利用された実施例は、藻類の培養のために構成されたガス透過性のフラットベッド光生物反応器に関したり、藻類以外または藻類の代わりとなる他の光合性生物が利用されることも理解しなければならない。
【００５３】
本発明の１つの例示的な実施形態に係る微細藻類生産装置は、図ｌａ〜図４に示されている。
【００５４】
図ｌａおよび図ｌｂは、上部表面マーク２０を有する水生フィールド１０に浮遊する、微細藻類生産支援システム３０および微細藻類生産システム４０を示している。前記微細藻類生産支援システム３０は微細藻類処理および制御アセンブリ２００を含む反面、前記微細藻類生産システム４０はガス透過性の複数のフラットベッド光生物反応器１０１−１０６を含む。以下でさらに詳しく説明するが、前記ガス透過性のフラットベッド光生物反応器１０１−１０６は、微細藻類処理および制御アセンブリ２００と油圧疎通する。
【００５５】
微細藻類生産支援システム
図ｌｂは、微細藻類処理および制御アセンブリ２００を囲む浮遊支持構造６００と機械的に連結する保護用外部バリア構造３００を含む微細藻類生産支援システム３０を示している。保護用外部バリア構造３００は、前記浮遊支持構造６００の外部周辺内の区域で定義された水生区域を含む。特に、前記浮遊支持構造６００は、このような水生区域を複数の配置区域に分割する。好ましくは、前記浮遊支持構造６００は、前記保護用外部バリア３００および前記微細藻類処理および制御アセンブリ２００と機械的に連結する。
【００５６】
１つの適合する外部バリア３００は浮遊リングアセンブリである。また、１つの適合した浮遊支持構造６００は浮遊可能な蜂の巣サブアセンブリである。このような浮遊可能な蜂の巣サブアセンブリ６００は、前記浮遊リングアセンリ３００を前記微細藻類処理および制御アセンブリ２００と機械的に連結するように構成されている。このような蜂の巣サブアセンブリ６００構造は、以下にさらに詳細に記載するようなフラットベッド光生物反応器１００−１０６に対して付加的な構造的支持を提供する。
【００５７】
好ましくは、前記支持構造６００の外部周辺は、リングまたは円形（ｃｉｒｃｌｅ）を規定する。しかし、前記支持構造６００の周辺は、本発明の範囲と精神から逸脱することなく、円形を含む任意の多角形状を規定できることを理解しなければならない。また、好ましくは、前記保護用外部バリア３００によって規定された形状は、前記保護用外部バリア構造３００が浮遊支持構造６００の外部周辺によって規定された水生区域を含むため、浮遊支持構造６００の外部周辺によって規定された形状と類似することができる。図ｌｂに示すように、前記浮遊支持構造６００の外部周辺は円形を規定し、前記保護用外部バリア３００はリングを規定する。しかし、当業者は、保護用外部バリア３００によって規定された形状は、本発明の範囲と精神から逸脱することなく、前記支持構造６００の外部周辺によって規定された形状と異なることができることを理解できるであろう。
【００５８】
図ｌａおよび図３に最適に示すように、前記微細藻類生産支援システム３０の一部実施形態は、前記微細藻類処理および制御アセンブリ２００と機械的に連結し、かつ油圧疎通する潜水式の膨脹可能な微細藻類貯蔵タンク２５０をさらに含む。貯蔵タンク２５０は、収穫された微細藻類が支援車両またはその他の類似のシステムによって回収されるまで、前記収穫された微細藻類を貯蔵するように構成されている。一部実施形態の場合、貯蔵タンク２５０は、望遠鏡配列、折畳式側面（伸縮性飲料ストローと類似）、合糸（ｔｗｉｓｔｉｎｇ  ｔｈｒｅａｄ）、およびグローブ類型配列（ｇｒｏｖｅ  ｔｙｐｅ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ）のような適合する技術を利用し、さらに荷重下から延伸する弾性物質を使用して可変体積の貯蔵タンクを規定する。
【００５９】
また、図ｌｂは、前記微細藻類処理および制御アセンブリ２００上に位置し、それと電気的に連結する主要光電パネルアセンブリ４００を示している。前記主要光電パネルアセンブリ４００は、昼間に前記装置を動作させるために必要な電気エネルギーを提供するために構成されている。このようなシステムは、当業者に公知されている。したがって、光電システムについての詳しい説明は必要ではない。
【００６０】
なお、図ｌｂは、前記保護用外部バリア構造３００上に配置され、前記微細藻類処理および制御アセンブリ２００と電気的に連結する複数の光電サブアセンブリ５００を示している。前記複数の光電サブアセンブリ５００は、夜間に前記装置を動作させるために必要な電気エネルギーを生成して貯蔵するように構成されている。このようなシステムは、当該分野に通常の知識を有する者に公知されている。したがって、光電システムについての詳細な説明は必要ではない。
【００６１】
動作促進者
また、図ｌａは、上端部および対向する低端部を規定する、延長するマストアセンブリ３５０を含む、好ましい実施形態を示している。マストアセンブリ３５０の前記低端部は、前記微細藻類処理および制御アセンブリ２００と機械的に連結する。マストアセンブリ３５０の前記上端部は、アンカー（ａｎｃｈｏｒ）サブアセンブリ３６０と機械的に連結する。現在の好ましい実施形態の場合、アンカーサブアセンブリ３６０は、システムの構造的な安全性を向上させるように構成された複数の安定化部材を含む。好ましい実施形態の場合、前記複数の安定化部材の第１端部は、前記マストアセンブリ３５０の上端部と機械的に連結する。前記複数の安定化部材と対向する第２端部は、保護用外部バリア構造３００と機械的に放射状（すなわち、同じ間隔）で連結する。安定化部材の数は、好ましくは１つ、安定化部材の張力が少なくとも１つの他の安定化部材によってオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）されるように選択される。図１ａに示す好ましい実施形態の場合、三対の対向する安定化部材の対を規定する６つの安定化部材が存在する。異なるように、安定化部材は、全体の保護用外部バリア構造３００に掛けることができ、このような安定化部材の中心は、保護用外部バリア構造３００と機械的に連結する２つの端部を有するマストアセンブリ３５０の前記上端部と機械的に連結する。当業者は、このような構造が前記外部バリア３００を前記微細藻類処理および制御アセンブリ２００に機械的に連結させることを援助しながら、マストアセンブリ３５０に対する向上した安全性および支持を提供することを理解できるであろう。また、図ｌａは、アンテナ、衛星プレート、およびその他の電子および視覚確認手段３７０の配置を提供するマストアセンブリ３５０を示している。
【００６２】
前記微細藻類生産装置の現在の好ましい実施形態である図４を参照すると、動作促進者コントローラ２６５は、微細藻類処理および制御アセンブリ２００の統合部である水で密封されたチャンバアセンブリ８００の内部に示されている。前記動作促進者コントローラ２６５は、前記保護用外部バリア構造の底部と機械的に連結する複数の回転プロペラ３３０を使用して自動的および／または必要によって（外部装置から受信された信号を通じて）移動を開始するために、前記マストアセンブリ３５０上に位置するアンテナ、衛星プレート、およびその他の電子および視覚確認手段３７０を使用するように構成されている。当業者は、前記動作促進者コントローラが本発明の範囲と精神から逸脱することなく、ウォータ−ジェット基盤推進システムを含む微細藻類生産装置を水生環境で操作するように構成された任意数の適合する装置を操縦できることを理解しているであろう。
【００６３】
微細藻類生産システム
図ｌｂおよび図２で最も適切に示しているように、微細藻類生産システム４０の現在の好ましい実施形態は、ガス透過性の複数のフラットベッド光生物反応器を含む。このような光生物反応器は、中央に位置する微細藻類処理および制御アセンブリ２００周辺に配置される６つの等しい光生物反応器１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、および１０６（または単純に１０１−１０６）のクラスタで配列される。前記光生物反応器すべては、保護用外部バリア３００によって囲まれる。浮遊する蜂の巣形状のアセンブリ６００は、前記保護用外部バリア３００を前記微細藻類処理および制御アセンブリ２００に連結する。前記浮遊支持構造６００は、クラスタに配置された前記光生物反応器に対する構造的支持を提供するように構成された配置区域を規定する。また、図ｌｂは、前記装置の電気的およびエネルギー貯蔵装置およびシステムに付加的電力を提供するために、浮遊支持構造６００上に位置し、保護用外部バリア構造３００に機械的に連結する６つの等しい光電サブアセンブリ５００を示している。上述したように、主要光電パネル４００が微細藻類処理および制御アセンブリ２００と機械的に連結する。
【００６４】
図２は、前記装置の６つの等しい光生物反応器のうちの１つ、すなわち、浮遊支持構造６００によって規定された配置区域内部に配置された光生物反応器１０１を示している。上述したように、浮遊支持構造６００は、好ましくは微細藻類処理および制御アセンブリ２００と機械的に連結する。同じように、浮遊支持構造６００は、コネクタサブアセンブリ３１０を通じて前記保護用外部バリア３００と機械的に連結する。
【００６５】
また、図２は、光生物反応器１０２、１０６だけでなく、微細藻類処理および制御アセンブリ２００に隣接する配置区域に配置されるフラットベッド光生物反応器１０１を示している。図２の切断部分に示すように、フラットベッド光生物反応器１０１は、吸水バルブ４８１、６８１および復帰バルブ２８１を通じて微細藻類処理および制御アセンブリ２００と油圧疏通している。各光生物反応器は、微細藻類処理および制御アセンブリ２００と油圧疏通する類似した構造を規定する。前記フラットベッド光生物反応器１０１は、側壁アセンブリ１１０によって下部ＣＯ２／Ｏ２ガス透過性底部メンブレインアセンブリ１３０と機械的に連結する上部の六角形状を有する光透過性およびＣＯ２／Ｏ２ガス透過性上部メンブレインアセンブリ１２０をさらに含む。当業者は、前記光生物反応器および関連メンブレインアセンブリが、本発明の範囲と精神から逸脱することなく、多角形形状（円形を含む）を規定できることを理解しているであろう。
【００６６】
現在の好ましい実施形態の場合、フラットベッド光生物反応器１０１は、上部メンブレインアセンブリ１２０および下部メンブレインアセンブリ１３０の間に配置される螺旋形壁アセンブリ１５０をさらに含む。好ましくは、このような螺旋形壁アセンブリ１５０は、上部メンブレインアセンブリ１２０および下部メンブレインアセンブリ１３０の両側に密封される。前記螺旋形壁アセンブリ１５０は、フラットベッド光生物反応器の内部で物質の流れを制御することにより、相違する帯域間の境界を前記フラットベッド光生物反応器１０１内に規定することを支援するように構成される。さらに詳細には、微細藻類−収穫帯域１６０は、螺旋形壁アセンブリ１５０によって規定される。現在の好ましい構造の場合、前記微細藻類−収穫帯域１６０は壁アセンブリ１５０によって規定された２つの境界、および上部メンブレインアセンブリ１２０によって規定された１つ境界、および下部メンブレインアセンブリ１３０によって規定された１つの境界を有するフラットベッド光生物反応器１０１以内の容量（ｖｏｌｕｍｅ）である。低速水−藻類−栄養分混合物返還入口１８０は前記微細藻類−収穫帯域１６０の外部に配置される反面、高速水−栄養分混合物返還入口１８５は前記微細藻類−収穫帯域１６０内に少なくとも部分的に配置される。物質は、復帰バルブ２８１を通じて微細藻類処理および制御アセンブリ２００に油圧連結する出口１９０を通じてフラットベッド光生物反応器１０１を出る。各フラットベッド光生物反応器は類似した構造を規定する。
【００６７】
各フラットベッド光生物反応器１０１−１０６は、少なくとも２つのモードの作業を規定する。図２に示すように、吸水バルブ４８１は、前記微細藻類処理および制御アセンブリ２００に配置され、光生物反応器１０１に配置された低速水−藻類−栄養分混合物返還入口１８０に油圧連結する。吸水バルブ４８１を活性化すると、前記光生物反応器１０１が低速流動方向矢印９８０で示した微細藻類−成長作業モードを実施するようにする。同じように、吸水バルブ６８１は、微細藻類処理および制御アセンブリ２００に配置され、光生物反応器１０１に配置された高速水−栄養分混合物返還入口１８５に油圧連結する。吸水バルブ６８１を活性化することは、高速流動方向矢印９８５で示した微細藻類−収穫作業モードを可能にする。また、図２は、微細藻類処理および制御アセンブリ２００に配置され、混合物返還入口１８０および混合物返還入口１８５と油圧連結する出口１９０と油圧連結する復帰バルブ２８１を示している。特に、復帰バルブ２８１は、微細藻類−成長または微細藻類−収穫作業モードのために光生物反応器１０１が選択されるときに開放されている。したがって、当業者は、このような構造が各フラットベッド光生物反応器１０１−１０６と前記微細藻類処理および制御アセンブリ２００の間に閉鎖型ループシステムを規定することを理解しているであろう。
【００６８】
入口バルブ１８０、１８５および復帰バルブ２８１は、本発明の範囲と精神から逸脱することなく、微細藻類生産および支援システム３０とは異なるシステムに配置されることを理解しているであろう。例えば、このようなバルブは、フラットベッド光生物反応器１０１−１０６に配置されたり、またはそれと連結することができ、続いてポート（ｐｏｒｔｓ）を通じて微細藻類生産および支援システム３０に油圧連結する。
【００６９】
図３を参照すると、微細藻類貯蔵タンク２５０に結合する内部水で密封されたチャンバアセンブリ８００を水密構造で含む微細藻類処理および制御アセンブリ２００が考慮される。水で密封されたチャンバアセンブリ８００は、遠心分離的分離器２７０、２７５（図示せず）から収穫された微細藻類を潜水式の（ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ）微細藻類貯蔵タンク２５０に伝達するように構成された履修ポンプ（ｍｕｄ  ｐｕｍｐ）アセンブリ７５０を含む。水で密封されたチャンバアセンブリ８００は、微細藻類貯蔵タンク２５０から受信者（支援船舶のような）に伝達経路を提供するように構成された中空垂直シャフトアセンブリ９００をさらに含み、このようなシャフト経路は貯蔵タンク２５０の内容物の伝達を容易に実施するのに適する。
【００７０】
図４は、前記装置の光生物反応器それぞれに対する作業モードを制御するように構成された藻類生産制御サブアセンブリ２６０をさらに含む水で密封されたチャンバアセンブリ８００を示している。このような作業モードは、微細藻類−成長モードおよび前記微細藻類−収穫モードを含む。
【００７１】
水で密封されたチャンバアセンブリ８００は、吸水マニホールド２９０、および加圧復帰マニホールド２８０を含む。図４に示すように、吸水マニホールド２９０は、出口バルブ２８１−２８６と油圧連結する。同じように、加圧復帰マニホールド２８０は、入口バルブ４８１−４８６および入口バルブ６８１−６８６と油圧連結することにより、このようなマニホールドが光生物反応器クラスタと油圧疎通できるようにする。
【００７２】
また、図４は、復帰マニホールド２８０と油圧疎通する低圧ポンプ２１５を含む水で密封されたチャンバアセンブリ８００を示している。低圧ポンプ２１５は、微細藻類−成長モードで動作するときに藻類生産制御サブアセンブリ２６０によって使用され、選択された光生物反応器内部の水−藻類−栄養分混合物を微細藻類の生物学的統合性に最小の損傷をもたらしたり、または損傷をもたらさない流動速度で再循環させる。また、栄養分ディスペンサ２２０、２３０は、自身の逆流保護バルブを通じて復帰マニホールド２８０に油圧連結し、藻類生産制御サブアセンブリ２６０からの要請時に物質（栄養分のような）を復帰マニホールド２８０に分配するように構成される。同じように、水ディスペンサ２４０および藻類培養物ディスペンサ２５０は、逆流保護バルブを通じて復帰マニホールド２８０に油圧連結し、藻類生産制御サブアセンブリ２６０から要請を受けると、物質（水および藻類培養物のような）を復帰マニホールドに分配するように構成される。
【００７３】
図４は、復帰マニホールド２８０に油圧連結する高速、高流動ポンプ２１０をさらに含む水で密封されたチャンバアセンブリ８００を示している。高流動ポンプ２１０は、吸水マニホールド２９０と油圧疎通する選択された光生物反応器から水−藻類−栄養分混合物を遠心分離的分離器２７０、２７５でポンピングし、またフィルタリングユニット７００、７０５を利用して実質的に藻類を有さない水−栄養分混合物を加圧復帰マニホールド２８０に復帰させることにより、選択光生物反応器を微細藻類収穫モードで作動させる藻類生産制御サブアセンブリ２６０によって選択される。さらに、図４は、前記収穫された微細藻類を遠心分離的分離器２７０、２７５から微細藻類貯蔵タンク２５０（図４に示さず）に伝達するように構成された履修（ｍｕｄ）ポンプアセンブリ７５０を示している。
【００７４】
図４に詳細に示されているように、吸水マニホールド２９０および復帰マニホールド２８０は、微細藻類−成長モードで動作するときには吸収バルブ４８１−４８６と復帰バルブ２８１−２８６を動作させることにより、また微細藻類収穫モードで動作するときには吸収バルブ６８１−６８６と復帰バルブ２８１−２８６を動作させることにより、要請時に、藻類生産制御サブアセンブリ２６０から光生物反応器１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６のうちの１つに周期的に連結するように構成される。
【００７５】
本発明の上述した説明は、当業者が現在最善のモードと見なされているものを製造して使用できるようにするが、当業者は本明細書にある特定の実施形態、方法、および実施例の変異、組み合わせ、および等価物の存在をよく理解して認定するであろう。したがって、本発明は、上述した実施形態、方法、および実施例によって限定されてはならず、すべての実施形態および方法は、特許請求された本発明の精神と範囲内に含まれる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
2015521042.tif 000004
【図２】
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【図３】
2015521042.tif 000006
【図４】
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【国際調査報告】
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2015521042.tif 000009
2015521042.tif 000010
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