【手続補正書】
【提出日】平成22年9月29日(2010.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光合成微生物を培養する方法であって：
収容能力を有する開放系において十分な二酸化炭素を供給したときにほぼ１６時間以内にバイオマスを倍増させることができる光合成微生物種を選択し；
前記種を一つ以上の閉鎖系内に導入し；
前記種を前記閉鎖系内で前記開放系の収容能力の５％を超えるバイオマスまで増殖させ；
前記収容能力の５％以上である前記種の最初のバイオマスを前記閉鎖系から前記開放系内に接種し；
前記開放系に二酸化炭素を供給して前記微生物によって取り除かれた二酸化炭素を補充し；そして
前記種を前記開放系内で５日間未満の期間維持してほぼ１６時間かそれ未満ごとにバイオマスを倍増させる、
ことを含む方法。
【請求項２】
前記光合成微生物が、細菌、シアノバクテリア、および藻類からなる群より選択される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記種が、前記開放系において、１日あたりおよそ１．５回の倍増から１日あたりおよそ８回の倍増までの速度でバイオマスを倍増させる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記種が、前記開放系において、１６時間ごとに少なくとも１回から３時間ごとに１回までの速度でバイオマスを倍増させる、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記接種工程から最大で５日後に、前記種の実質的にすべてを前記開放系から取り除くことをさらに含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記維持工程を、前記種の増殖が二酸化炭素の利用可能性により制限されるように行う、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記維持工程を、前記種が前記収容能力のおよそ９０％に達する後まで行う、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記供給工程を、化石燃料の燃焼、化学薬品の工業製造、または化石燃料の地質学的鉱床からの化石燃料の採取からなる群より選択される供給源からの煙道ガスを用いて行う、請求項１記載の方法。
【請求項９】
油を合成する方法であって：
収容能力を有する開放系において十分な二酸化炭素を供給したときにほぼ１６時間以内にバイオマスを倍増させる光合成微生物種を選択し；
前記種を一つ以上の閉鎖系内に導入し；
前記種が前記開放系の収容能力の５％を超えるバイオマスまで増殖するまで前記種を前記閉鎖系内で培養して；
前記収容能力の５％以上である前記種の最初のバイオマスを前記閉鎖系から前記開放系内に接種し；
前記開放系に二酸化炭素を供給して前記微生物によって取り除かれた二酸化炭素を補充し；そして
前記種を前記開放系内で維持して、前記種が前記収容能力のおよそ９０％に達するまで５日間未満の期間で、ほぼ１６時間かそれ未満ごとに倍増させる
ことを含み、
ここで、前記維持工程を、高い初期栄養分濃度と限られた窒素利用可能性で行い、それにより高い光強度および高い栄養分濃度の最初の条件により連続した指数関数的増殖が短期間支持されるが、タンパク質合成を阻害する窒素利用可能性によって増殖は制限されるようになり、それにより油含量が増加する、
前記方法。
【請求項１０】
光合成微生物を培養する方法であって：
収容能力を有する開放系において十分な二酸化炭素を供給したときに１６時間ごとに少なくともほぼ１回倍増する増殖速度を有する光合成微生物種を選択し；
前記微生物を一つ以上の閉鎖系にて培養し；
前記収容能力のほぼ５％以上に等しい量の前記微生物を前記閉鎖系から開放系に接種し；
前記開放系に二酸化炭素を供給して前記微生物によって取り除かれた二酸化炭素を補充し；
前記微生物を前記開放系内で維持して少なくとも前記増殖速度で増殖させ；そして
前記接種工程後ほぼ５日間未満で前記開放系から前記微生物を採取する
ことを含む、前記方法。
【請求項１１】
前記微生物の増殖が、二酸化炭素の利用可能性により制限されるように前記開放系を維持する
ことをさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
バイオマス原料を生成する方法であって：
収容能力を有する開放系において十分な二酸化炭素を供給したときにほぼ１６時間かそれ未満のうちにバイオマスを倍増させる光合成微生物種を選択し；
前記種が前記収容能力の５％を超えるバイオマスまで増殖するまで前記種を一つ以上の閉鎖系内に導入し；
前記収容能力の５％以上である前記種の最初のバイオマスを前記閉鎖系から前記開放系内に接種し；
前記開放系に二酸化炭素を供給して前記種によって取り除かれた二酸化炭素を補充し；そして
前記種を前記開放系内で５日間未満の期間維持し、ほぼ１６時間かそれ未満ごとに倍増させてバイオマス原料を生成する
ことを含む、前記方法。
【請求項１３】
煙道ガスを用いる方法であって：
収容能力を有する開放系において十分な二酸化炭素を供給したときにほぼ１６時間かそれ未満のうちにバイオマスを倍増させる光合成微生物種を選択し；
前記種を一つ以上の閉鎖系内に導入し；
前記煙道ガスを前記閉鎖系内に供給し；
前記種を前記閉鎖系内で増殖させ、そして前記煙道ガスを用いて前記開放系の収容能力の５％を超えるバイオマスまで増殖させ；
前記収容能力の５％以上である前記種の最初のバイオマスを前記閉鎖系から前記開放系内に接種し；
前記開放系に二酸化炭素を供給して前記種によって取り除かれた二酸化炭素を補充し；そして
前記種を前記開放系内で５日間未満の期間維持してほぼ１６時間かそれ未満ごとにバイオマスを倍増させる
ことを含む、前記方法。
【請求項１４】
油を合成する方法であって：
収容能力を有する開放池において、十分な二酸化炭素を供給した場合、ほぼ１６時間以下で、バイオマスを倍増させる光合成微生物を選択し；
少なくとも３．５％の二酸化炭素濃度を有し、化石燃料の燃焼、化学薬品の工業製造、油およびガスの精製、ならびに化石燃料の地質学的採取からなる供給源より選択される煙道ガスを、最大でおよそ３０〜４０センチメートルの最大培養深度を有するフォトバイオリアクター内に注入し；
前記微生物を前記フォトバイオリアクター内に導入し；
前記フォトバイオリアクター内で前記微生物に十分な栄養分を提供して栄養分が増殖の制限要因となることを回避し；
前記微生物を前記フォトバイオリアクター全体で乱流混合し、それにより前記フォトバイオリアクター内で前記微生物を連続指数関数的に増殖させ；
前記開放池の前記収容能力の５％以上である前記微生物の最初のバイオマスを前記閉鎖フォトバイオリアクターから前記開放池内に接種し；
前記開放系に二酸化炭素を供給して、ｐＨをほぼ一定に維持し、前記微生物に十分な二酸化炭素を供給し、そして前記微生物によって取り除かれた二酸化炭素を補充し；そして
前記微生物を前記開放池内で最大５日間高い栄養分濃度で維持して、それにより高い光強度および高い栄養分濃度の最初の条件により連続した指数関数的増殖が短期間支持されるが、タンパク質合成を阻害する窒素利用可能性によって増殖は制限されるようになり、それにより油含量が増加する
ことを含む、前記方法。
【請求項１５】
油の生合成方法であって：
収容能力を有する開放池において十分な二酸化炭素を供給したときにほぼ１６時間かそれ未満のうちにバイオマスを倍増させる光合成微生物を選択し；
少なくとも３．５％の二酸化炭素濃度を有し、化石燃料の燃焼、化学薬品の工業製造、化石燃料の精製、および化石燃料の地質学的採取からなる群より選択される供給源より選択される煙道ガスを、最大でおよそ３０〜４０センチメートルの最大培養深度を有するフォトバイオリアクター中に溶解し；
前記微生物を前記フォトバイオリアクター中の前記培地内に導入し；
前記培地において前記微生物に十分な栄養分を提供して栄養分が増殖の制限要因となることを回避し；
前記培地中の前記微生物を前記フォトバイオリアクター全体で乱流混合して前記培地中に前記微生物の実質的に均質な分布を提供し、それにより前記微生物が前記フォトバイオリアクターにおいて連続指数関数的に増殖し；
前記開放池の前記収容能力の５％以上である前記微生物の最初のバイオマスを前記閉鎖フォトバイオリアクターから前記開放池内に接種し；
少なくとも３．５％の二酸化炭素濃度を有し、化石燃料の燃焼、化学薬品の工業製造、化石燃料の精製、および化石燃料の地質学的採取からなる群より選択される供給源より選択される煙道ガスを前記開放池に供給して、ｐＨをほぼ一定に維持し、前記微生物に十分な二酸化炭素を供給し、そして前記微生物によって取り除かれた二酸化炭素を補充し；そして
前記微生物を前記開放池内で最大５日間高い栄養分濃度で維持して、それにより高い光強度および高い栄養分濃度の最初の条件により連続した指数関数的増殖が短期間支持されるが、タンパク質合成を阻害する窒素利用可能性によって増殖が制限されるようになり、それにより油含量が増加する
工程を含む、前記方法。
【請求項１６】
陸地領域上でバイオマスを合成する方法であって：
収容能力を有する開放池において十分な二酸化炭素を供給したときにほぼ４時間かそれ未満のうちにバイオマスを倍増させる光合成微生物を選択し；
前記微生物を、最大でおよそ３０〜４０センチメートルの最大培養深度を有し、前記陸地面積の２０％未満を占めるフォトバイオリアクター内に導入し；
前記フォトバイオリアクターにおいて前記微生物に十分な栄養分を提供して栄養分が増殖の制限要因となることを回避し；
前記微生物を前記フォトバイオリアクター全体で乱流混合して、それにより前記微生物が前記フォトバイオリアクター内で連続指数関数的に増殖し；
前記収容能力の１５％以上である前記微生物の最初のバイオマスを、前記フォトバイオリアクターから、前記陸地面積の８０％より多くを占める前記開放池内に接種し；
前記開放池に二酸化炭素を供給して、ｐＨをほぼ一定に維持し、前記微生物に十分な二酸化炭素を供給し、そして前記微生物によって取り除かれた二酸化炭素を補充し；そして
前記微生物を前記開放池内で最大１日間高い栄養分濃度で維持し、それにより高い光強度および高い栄養分濃度の最初の条件により連続した指数関数的増殖を短期間支持させるが、細胞の増殖により光によって増殖が制限されるようになる
ことを含む、前記方法。
【請求項１７】
油の生合成方法であって：
収容能力を有する開放池において十分な二酸化炭素を供給したときにほぼ１６時間かそれ未満のうちにバイオマスを倍増させる光合成微生物を選択し；
少なくとも３．５％の二酸化炭素濃度を有し、化石燃料の燃焼、化学薬品の工業製造、化石燃料の精製、および化石燃料の地質学的採取からなる群より選択される供給源より選択される煙道ガスを、最大でおよそ３０〜４０センチメートルの最大培養深度を有するフォトバイオリアクター中に溶解し；
前記微生物を前記フォトバイオリアクター中の前記培地内に導入し；
前記培地において前記微生物に十分な栄養分を提供して栄養分が増殖の制限要因となることを回避し；
前記培地中の前記微生物を前記フォトバイオリアクター全体で乱流混合して、それにより前記微生物は前記フォトバイオリアクター内で連続指数関数的に増殖し；
前記開放池の前記収容能力の５％以上である前記微生物の最初のバイオマスを前記閉鎖フォトバイオリアクターから前記開放池内に接種し；
前記開放池に二酸化炭素を供給して、ｐＨをほぼ一定に維持し、前記微生物に十分な二酸化炭素を供給し、そして前記微生物によって取り除かれた二酸化炭素を補充し；そして
前記微生物を前記開放池中で最大５日間高い栄養分濃度で維持し、それにより高い光強度および高い栄養分濃度の最初の条件により連続した指数関数的増殖を短期間支持させるが、タンパク質合成を阻害する窒素利用可能性によって増殖が制限されるようになり、それにより油含量が増加する
ことを含む、前記方法。
【請求項１８】
バイオマス原料を合成する方法であって：
収容能力を有する開放池において十分な二酸化炭素を供給したときにほぼ４時間かそれ未満のうちにバイオマスを倍増させる光合成微生物を選択し；
少なくとも３．５％の二酸化炭素濃度を有し、化石燃料の燃焼、化学薬品の工業製造、化石燃料の精製、および化石燃料の地質学的採取からなる群より選択される供給源より選択される煙道ガスを、最大でおよそ３０〜４０センチメートルの最大培養深度を有するフォトバイオリアクター中に溶解し；
前記微生物を前記フォトバイオリアクター中の前記培地内に導入し；
前記培地において前記微生物に十分な栄養分を提供して栄養分が増殖の制限要因となることを回避し；
前記培地中の前記微生物を前記フォトバイオリアクター全体で乱流混合して、それにより前記微生物は前記フォトバイオリアクター内で連続指数関数的に増殖し；
前記開放池の前記収容能力の１５％以上である前記微生物の最初のバイオマスを前記閉鎖フォトバイオリアクターから前記開放池内に接種し；
前記開放池に二酸化炭素を供給して、ｐＨをほぼ一定に維持し、前記微生物に十分な二酸化炭素を供給し、そして前記微生物によって取り除かれた二酸化炭素を補充し；そして
前記微生物を前記開放池中で最大１日間高い栄養分濃度で維持して、それにより高い光強度および高い栄養分濃度の最初の条件により連続した指数関数的増殖を短期間支持させるが、細胞の増殖により光によって増殖が制限されるようになる
ことを含む、前記方法。
【請求項１９】
陸地領域上で光合成微生物を培養するための装置であって：
可視光を透過し、各々が最大でおよそ３０〜４０センチメートルの培養深度を提供し、前記陸地領域の計画的領域を覆い、各々の容器間の前記陸地領域の一部は不活性領域を画定し、前記計画的領域および前記不活性領域は前記陸地領域の２０％以下を占める、１以上の培養容器；
前記培養容器各々の中の栄養培地；
機械的剪断により細胞に損傷が与えられないほど十分に低い乱流を前記各々の培養容器中の前記栄養培地全体に生成するための乱流手段、ここで前記培養容器、前記栄養培地、および前記乱流手段は１以上のフォトバイオリアクターを画定する；
各々が収容能力を有し、合わせて前記陸地領域の８０％以上を占める、１以上の開放池、
を含み、それにより前記開放池の各々について前記収容能力の少なくとも５％を含む微生物のバイオマスを、前記フォトバイオリアクターから前記開放池内に接種することができる、装置。
【請求項２０】
前記光合成微生物種が、テトラセルミス・スエシカの「ＴＥＴＲＡ１」株、イソクリシス・ガルバナの「ＩＳＯＣＨ１」株、ファエオダクチルム・トリコルヌツムの「ＰＨＡＥＯ１」または「ＰＨＡＥＯ２」株、ナンノクロロプシス属のＡ．スケニク株、デュナリエラ・プリモレクタ、及びニツシア・クロステリウムからなる群から選択される、請求項１、９、１０、１２及び１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
陸地領域上でバイオマスを合成する方法であって：
収容能力を有する開放池において十分な二酸化炭素を供給したときにほぼ１６時間かそれ未満のうちにバイオマスを倍増させる光合成微生物を選択し；
前記微生物を、最大でおよそ３０〜４０センチメートルの最大培養深度を有し、前記陸地面積の２０％未満を占めるフォトバイオリアクター内に導入し；
前記フォトバイオリアクターにおいて前記微生物に十分な栄養分を提供して栄養分が増殖の制限要因となることを回避し；
前記微生物を前記フォトバイオリアクター全体で乱流混合して、それにより前記微生物が前記フォトバイオリアクター内で連続指数関数的に増殖し；
前記収容能力の５％以上である前記微生物の最初のバイオマスを、前記フォトバイオリアクターから、前記陸地面積の８０％より多くを占める前記開放池内に接種し；
前記開放池に二酸化炭素を供給して、ｐＨをほぼ一定に維持し、そして前記微生物によって取り除かれた二酸化炭素を補充し；そして
前記微生物を前記開放池内で最大５日間高い栄養分濃度で維持し、それにより高い光強度および高い栄養分濃度の最初の条件により連続した指数関数的増殖を短期間支持させるが、細胞の増殖により光によって増殖が制限されるようになる
ことを含む、前記方法。
【請求項２２】
前記注入工程が、最大でおよそ１５〜２０センチメートルの最大培養深度を有するフォトバイオリアクターを用いて行なわれる、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記溶解工程が、最大でおよそ１５〜２０センチメートルの最大培養深度を有するフォトバイオリアクターを用いて行なわれる、請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
前記導入工程が、最大でおよそ１５〜２０センチメートルの最大培養深度を有するフォトバイオリアクターを用いて行なわれる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
前記溶解工程が、最大でおよそ１５〜２０センチメートルの最大培養深度を有するフォトバイオリアクターを用いて行なわれる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
前記溶解工程が、最大でおよそ１５〜２０センチメートルの最大培養深度を有するフォトバイオリアクターを用いて行なわれる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
前記培養容器の１以上が、最大でおよそ１５〜２０センチメートルの培養深度を有する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
前記導入工程が、最大でおよそ１５〜２０センチメートルの最大培養深度を有するフォトバイオリアクターを用いて行なわれる、請求項２１に記載の方法。