本發(fā)明涉及光合培養(yǎng)物生產(chǎn)設(shè)備的領(lǐng)域，具體地涉及借助光生物反應(yīng)器的光合培養(yǎng)物生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
：微藻的培養(yǎng)物是回收方法的核心。事實上，微藻是具體用于生產(chǎn)生物燃料、生物質(zhì)、油、蛋白質(zhì)、酯類或乙醇的替代源。此外，這些培養(yǎng)物可用于回收和凈化廢水、處理肥料排放物、處理來自某些工廠的co2、nox、sox。然而，微藻的光合培養(yǎng)物的發(fā)展要求建立根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用、工業(yè)操作條件、待培養(yǎng)的菌株、地理條件、氣候條件或日照條件而進(jìn)行調(diào)整的特定生產(chǎn)系統(tǒng)。此外，在該領(lǐng)域中眾所周知的困難與光到光生物反應(yīng)器的穿透有關(guān)。實際上，在一給定的地面上，簡易的水平水體，諸如“水道”(深度淺的具有大的開放式水池的光生物反應(yīng)器)，僅僅部分地使用太陽能潛力，因為從幾厘米深起，水根據(jù)其在微藻中的濃度的不透明度，限制了光的穿透深度。不能穿過不透明的培養(yǎng)基(或者藻水)的直射光的余量以熱的形式被后者部分吸收，而不是用于微藻的生長，導(dǎo)致了水蒸發(fā)的問題。此外，“水道”可產(chǎn)生與外部污染(細(xì)菌、捕食者、引入競爭藻類(concurrentalgae)等)相聯(lián)系的問題，這損害生產(chǎn)。“水道”的另一個缺點涉及水蒸發(fā)率高。為了克服這些問題，已經(jīng)開發(fā)了具有精細(xì)水密層的光生物反應(yīng)器。然而，為了防止改變微藻，冷卻系統(tǒng)是必不可少的，使得培養(yǎng)物的管理更加復(fù)雜且使其輸出減少。事實上，這些光生物反應(yīng)器需要與所使用的水量成比例的復(fù)雜的管理設(shè)備，這意味著他們的工業(yè)化是不可能批量生產(chǎn)的。開發(fā)了另一個實施例，在該實施例中，光生物反應(yīng)器在內(nèi)部使用光散射器，以增加用于生產(chǎn)微藻的有用的水量。這些設(shè)備記述在國際申請wo2013/063075中，其中，led被布置在光生物反應(yīng)器內(nèi)部，以增加光合培養(yǎng)物的輸出。此外，現(xiàn)有技術(shù)的某些生物反應(yīng)器具有相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，并且有時使用復(fù)雜的光學(xué)器件來照射藻水。這種類型的設(shè)備要求能量的供應(yīng)，這增加了微藻培養(yǎng)的成本價。因此，太陽光通常是優(yōu)選的。文獻(xiàn)wo2012/152637公開了一種光生物反應(yīng)器，其中，放置在培養(yǎng)室中的光散射器元件光耦合到人造光源，例如一個或幾個led。此外，該設(shè)備不適合于大尺寸的培養(yǎng)池，原因在于未填充流體的光散射器不能抵抗水的過大的靜水壓力。國際申請wo2009/116853具有一種光散射器的替代物，這里的太陽光被添加在透明剛性設(shè)備的罐體(tank)中，透明剛性設(shè)備包括被布置成接收太陽光的至少一個用于接收光的表面、和浸沒在藻水中的被布置成出射至少一部分藻水中接收到的光的至少一個用于出射的表面。除了使用具有厚而昂貴的壁的材料之外，這種類型的光生物反應(yīng)器需要大量暴露于太陽輻射，這增加了藻水的蒸發(fā)，并且使得光合培養(yǎng)物的管理變得更復(fù)雜。此外，不管所使用的罐體的類型如何，這種光散射器占據(jù)非常大的空間量。這使得在工業(yè)尺寸的光生物反應(yīng)器中難以維護(hù)、更換和使用它們。國際申請wo2013/011448描述了光生物反應(yīng)器，其中包括由耐牽引和耐壓的柔性和透明材料制成的套筒的光分配器從支撐件垂直懸掛并浸沒在藻類溶液中。該支撐件更優(yōu)選地封閉池。因此，該支撐件必須具有支撐所有裝滿水的套筒的重量所需的機(jī)械阻力，這限制了池的尺寸。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，特別是提出了一種用于產(chǎn)生光合培養(yǎng)物的設(shè)備，所述設(shè)備包括形成具有供應(yīng)/排放裝置的腔室的至少一個光生物反應(yīng)器，并且包括：-包含光合培養(yǎng)物的含水液體，-管理系統(tǒng)交互的至少一個用于供應(yīng)流體和從所述腔室排放流體的裝置，-至少一個光分配器，包括：-至少一個第一壁，被布置為在近端接收光，-至少一個第二壁，被布置為出射所接收的光的至少一部分，-由所述至少一個第一壁和所述至少一個第二壁限定的密封腔，-所述出射壁的至少一部分被浸入在包含所述光合培養(yǎng)物的含水液體中，-至少一種流體，至少部分地填充所述密封腔，-用于覆蓋所述光生物反應(yīng)器的裝置(5)，其能夠限制所述含水液體的蒸發(fā)，特征在于，所述覆蓋裝置具有至少一個開口，能夠?qū)⑺鲋辽僖粋€光分配器保持在所述光生物反應(yīng)器的所述腔室中的固定位置。術(shù)語“包含光合培養(yǎng)物的含水液體”是指優(yōu)選地是微藻的任何培養(yǎng)物；根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用(例如蛋白質(zhì)、油、乙醇、生物質(zhì)的生產(chǎn))和培養(yǎng)條件，具體而言是地理、氣候和溫度，來選擇微藻。此外，術(shù)語“包含光合培養(yǎng)物的含水液體”可用“藻水”代替，而不影響本申請授予的保護(hù)的范圍。術(shù)語“流體”是指適合于光生物反應(yīng)器的操作或光合培養(yǎng)物的開發(fā)的任何液體或氣體。術(shù)語“光分配器”是指具有至少兩個壁的任何主體，其中第一個接收光輻射，優(yōu)選地來自太陽的光輻射，第二個出射光輻射的至少一部分。優(yōu)選地，所述主體是其高度沿著與所述光生物反應(yīng)器的所述腔室所處的支撐平面垂直的軸線x延伸的圓柱體或圓柱體的變型。此外，所述至少一個光分配器的高度接近所述腔室的高度。也就是說，所述至少一個光分配器的高度介于所述腔室的高度的100％至85％之間。術(shù)語“近端”是指對于所述至少一個光分配器的正常使用(即當(dāng)其被插入軸線x的光生物反應(yīng)器中時)而言最遠(yuǎn)離支撐平面的端部。術(shù)語“遠(yuǎn)端”是指對于所述至少一個光分配器的正常使用而言離支撐平面最近的端部。術(shù)語“覆蓋裝置”是指能夠(優(yōu)選密封地)封閉所述光生物反應(yīng)器的上表面以便形成密封腔室的任何裝置，例如蓋子、防水布或任何其它技術(shù)上等效的裝置。此外，覆蓋裝置可以是透明的或不透明的、著色的，并且可由切口和聚合物制成的連接條制成或者可以是一件式的。有利地，在所述覆蓋裝置的所述開口的至少一個邊緣與所述至少一個光分配器的浮凸表面之間進(jìn)行形態(tài)配合，以便將所述至少一個光分配器保持在所述光生物反應(yīng)器的所述室中的固定位置。優(yōu)選地，所述至少一個光分配器的所述光接收壁布置在由所述光生物反應(yīng)器的所述腔室限定的體積的外部。換句話說，所述至少一個光分配器的至少一部分未被所述覆蓋裝置覆蓋，并且超過所述覆蓋裝置，使得由所述覆蓋裝置形成的平面將所述至少一個光分配器的所述至少一個第一壁與所述至少一個第二壁隔開。有利地，使用以下公式確定所述至少一個光配光器的數(shù)量(nbdistributor)、浸入高度(hdistributor)和不同光分配器之間的間距(d)：在表面為senceinte(m2)的圓形或矩形橫截面的腔室中，ξ：與所示室中的水的總體積相比，光分配器占據(jù)的體積分?jǐn)?shù)。分?jǐn)?shù)ξ優(yōu)選在0.6至0.8之間。d：光分配器的直徑(m)。上述方程式不考慮邊緣效應(yīng)。hdistributeur：光分配器(浸入部分)的第二壁的高度(mm)qsolaire：晴天的入射通量(μmoleofphotons/m2.s-1)，q2：在光分配器的光出射壁處所需的用于給定菌株的微藻的良好產(chǎn)量的光通量(μmol/m2.s-1)。η：在光分配器的第一光接收壁和第二出射壁之間的透射輸出。高度hdistributeur可以在1米到12米之間，優(yōu)選地在4米到8米之間，而光分配器的直徑可以在1米到3米之間。d：兩個光分配器的縱軸x之間的距離(以米為單位)。優(yōu)選地，所述至少一個光分配器設(shè)置有用于供應(yīng)和提取流體的裝置。所述用于供應(yīng)和提取流體的裝置能夠彼此獨立、部分或完全不區(qū)分。優(yōu)選地，至少部分地填充密封腔的所述至少一種流體由水和空氣組成。因此，所述至少一個光分配器在藻水中的浸沒由所述至少一個光分配器的所述腔中存在的水/空氣比控制。此外，至少部分地填充所述密封腔的所述流體能夠?qū)λ鲋辽僖粋€光分配器的內(nèi)部體積加壓，從而密封所述開口的邊緣與所述至少一個光分配器的浮凸表面之間的形態(tài)的配合。此外，所述的光分配器漂浮并且使得能夠?qū)⑺龈采w裝置支撐在藻水平面的上方，有利地在10cm和50cm之間的距離處。因此，在本發(fā)明的這種實施例中，光分配器作為浮子，將所述覆蓋裝置維持在藻水平面的上方。將所述覆蓋裝置維持在藻水平面的上方允許在藻水的表面與覆蓋裝置之間的氣體的循環(huán)。本發(fā)明的設(shè)備的這種實施例使得能夠克服在藻水平面上方使用剛性支撐件，以及隨之產(chǎn)生的承載能力的問題。因此可使用而不限制大尺寸的培養(yǎng)池。因此，覆蓋裝置可以是非剛性結(jié)構(gòu)，諸如簡單的防水布。有利地，所述至少一個光分配器設(shè)置有在遠(yuǎn)端處的錨定裝置。術(shù)語“錨固裝置”是指在光生物反應(yīng)器底部的任何附著或未附著的質(zhì)量塊，所述至少一個光分配器與光生物反應(yīng)器的底部之間的任何連接裝置，諸如繩索、鏈條或本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何其他裝置，其能夠?qū)⑺鲋辽僖粋€光分配器固定在期望位置。根據(jù)另一特征，所述至少一個光分配器的所述壁由至少一個柔性膜形成，更優(yōu)選地具有高度的透明度和抗彈性。這種柔性膜可由聚合物制成，例如聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺、或pvc，或具有互補(bǔ)性質(zhì)的多層聚合物制成。因此，根據(jù)該特征，所述至少一個光分配器可膨脹/收縮。也就是說，為了獲得其使用形態(tài)，所述至少一個光分配器使所述密封腔填充有流體，具體而言填充水和空氣，并且具有高于大氣壓力的壓力，優(yōu)選約50百帕斯卡。此外，膜的聚合物可在整個表面上或局部表面上具有一定程度的氧氣密封，以限制光散射器的壁的孔隙率。根據(jù)光散射器的近端部分的空氣管理的改進(jìn)，可保持幾個通道。要么盡可能地限制與外部環(huán)境的氣體交換，以減少空氣供應(yīng)，以便將光散射器保持在其浸入水位。在該溶液中，氧氣的孔隙率例如可以小于0.1cm3/m2·day-1?；蛘呦喾矗瑸榱吮阌趯⒀鯕鈴脑逅信欧诺焦馍⑸淦鞯乃?。此外，當(dāng)所述至少一個光分配器的所述密封腔不包含流體時，具體而言，當(dāng)其被儲存或尚未安裝在所述光生物反應(yīng)器中，所述至少一個光分配器可被折疊、卷起，以便限制它占據(jù)的空間。有利地，所述聚合物制成的膜在其制造過程中接受或包括來自以下各項中的至少一個內(nèi)部和/或外部表面處理：防滴、防塵、紫外和/或紅外過濾器、紫外線穩(wěn)定劑、散射效果、半反射、疏水性、防塵、防藻類(例如：鈦氧化物)。例如，使用鈦氧化物的處理使得能防止在接收日照的第一壁上形成能夠擾亂所述至少一個光分配器中的光的通道的冷凝水滴，并且在第二壁上防止“積垢”現(xiàn)象，即在壁上沉積藻。使用長紅外過濾器對內(nèi)表面進(jìn)行處理使得能在光分配器中保留長紅外線，以便通過溫室效應(yīng)來加熱內(nèi)部?？棺贤饩€處理使得能防止紫外線對光合培養(yǎng)物的破壞。半反射處理允許通過“鏡面效應(yīng)”將光線更好地傳播到光分配器的遠(yuǎn)端部分，其中固有光吸收必須不能超過10％。這種局部處理位于光分配器的密封室內(nèi)部的第二壁上的近端側(cè)，并且可通過浸泡或噴射金屬材料來執(zhí)行。根據(jù)另一特征，所述光生物反應(yīng)器包括至少一個用于利用供應(yīng)的co2起泡的裝置，布置在所述光生物反應(yīng)器的所述腔室的底部的至少一部分上，以允許永久攪拌包含所述光合培養(yǎng)物的含水液體。術(shù)語“起泡裝置”是指本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的能夠在所述腔室內(nèi)(尤其以氣泡的形式)供應(yīng)氣體的任何裝置。附圖說明在參考附圖閱讀以下描述時，本發(fā)明的其他特點、細(xì)節(jié)和優(yōu)點將變得顯然，附圖顯示出了：-圖1公開了根據(jù)本發(fā)明的實施例的3d表示，-圖2公開了沒有覆蓋裝置的光生物反應(yīng)器的實施例的3d表示，-圖3是安裝在根據(jù)本發(fā)明的光生物反應(yīng)器中的通過覆蓋裝置保持在固定位置的光分配器的實施例的詳細(xì)視圖，-圖4是光分配器的實施例的縱向截面，-圖5是覆蓋裝置的一部分的實施例的俯視圖，-圖6是所述光分配器的實施例的近端的示圖，-圖7是與通過用于供應(yīng)和從光生物反應(yīng)器提取/排放流體的網(wǎng)絡(luò)的實施例的支撐件形成的平面正交的示意性橫截面，-圖8公開了根據(jù)本發(fā)明的包括數(shù)個光生物反應(yīng)器的用于生產(chǎn)的大規(guī)模設(shè)備的實施例的三維示表示。為了增加清晰度，相同或相似的元件在所有圖上用相同的附圖標(biāo)記表示。具體實施方式圖1示出了本發(fā)明的實施例，其中用于產(chǎn)生光合培養(yǎng)物的設(shè)備1包括至少一個光生物反應(yīng)器2，其形成具有供應(yīng)/排放裝置4且能夠包含藻水的腔室3。作為實例，腔室可以是天然的空腔，諸如湖泊、池塘，或在海洋中或人造的，由混凝土、鋼鐵、土工膜等制成。它可被涂成白色，從而允許反射光，涂覆有防水的材料和/或與內(nèi)部和/或外部絕熱的材料。所述光生物反應(yīng)器可具有立方體、平行六面體、圓柱體、球體、錐體、棱柱體的形狀或它們的任何變型。優(yōu)選地，將選擇其尺寸適于工業(yè)生產(chǎn)光合培養(yǎng)物的平行六面體或圓柱體形狀。例如，對于平行六面體光生物反應(yīng)器：100m×30m，8m高；或者對于小的圓柱體光生物反應(yīng)器：直徑7m，高4m以上。當(dāng)然，光生物反應(yīng)器的尺寸必須根據(jù)所希望的工業(yè)設(shè)施的類型來確定和調(diào)整。優(yōu)選地，所述光生物反應(yīng)器位于地面以上；或者為了限制由這種設(shè)施占據(jù)的空間，它可以被局部掩埋。它可放置在排放co2的工廠、廢水處理廠、甲烷化器/沼氣池的附近，放置在回收(沼氣、熱電聯(lián)產(chǎn)、堆肥、回收co2)的構(gòu)架中。此外，它可以放置在靠近海洋的干旱土地上或沙漠中，以便供應(yīng)水。所述腔室3在其近端被覆蓋裝置5覆蓋，所述裝置5具有足夠的抵抗力，以便一旦安裝，至少能夠容忍人的重量。例如塑料篷布或聚合物層的組合，或通常用于覆蓋帳篷或拖拉機(jī)-拖車卡車的具有pvc涂層的聚酯類型的防水織物。覆蓋裝置5的厚度例如為0.6mm，重量約600g/m2。此外，覆蓋裝置5在其周邊具有用于附接的裝置21，以便在腔室3的壁上考慮密封/防水應(yīng)用。這可以是例如具有張緊器在其中穿過的孔眼的接縫，或者金屬管插入其中的護(hù)套。此外，可能有利的是，其密度小于1，使得它可以浮動，以便于安裝。所述光生物反應(yīng)器2設(shè)置有至少一個光分配器6。所述至少一個光分配器6更優(yōu)選地為管狀、圓柱形，根據(jù)軸線x縱向延伸，其尺寸適應(yīng)于光生物反應(yīng)器的尺寸。光分配器6的管狀形狀被保留，因為相對于其他幾何形狀，即使是大尺寸，它在工廠中也簡單且容易地被執(zhí)行。所述的至少一個光分配器或“罐體”或“球囊”6由更優(yōu)選由聚合物制成的柔性膜來限定，能夠改變所述至少一個光分配器6的體積，諸如可膨脹/可收縮的罐體，并且具有至少兩個壁，至少一個第一壁7布置成在近端處接收光，至少一個第二壁8布置成出射至少一部分所接收的光。柔性膜更優(yōu)選地稍微可伸展并且不具有彈性，以最小化在罐體6的管狀部上膨脹的現(xiàn)象。膜的厚度可以例如為200μm。允許實施光分配器6的密封腔的膜可包括結(jié)合(welded)在一起的多個部分。例如，具有兩個焊接端部的長管狀部。特別是用于溫室的許多透明膜是非常經(jīng)濟(jì)的，因為它們通過吹膜擠出或共擠出大量制造。這些制造方法是非常有利的，這是因為不僅生產(chǎn)成本最低，而且它們還使得能夠形成組合了不同特性的多層膜。本領(lǐng)域技術(shù)人員將完全知道如何使用這些已知的方法，來制造適合于構(gòu)成光分配器6的壁7和8的透明膜。此外，膜7、8的總的光透射度更優(yōu)選地大于90％。聚合物的散射效應(yīng)必須盡可能低地改變其光透射度。光的透射是膜的重要性質(zhì)。但是，必須在直射光與非直射光(也稱為散射光)之間進(jìn)行區(qū)分。太多的直射光可能導(dǎo)致微藻的破壞，并且特別是在太陽輻射較高的地區(qū)中，經(jīng)由熱量形式的吸收而損耗。將礦物填料植入到膜的制品中使得能夠獲得變得更散射和更均勻的光的更好的分布。此外，共聚物(eva型)具有阻擋長紅外輻射和減緩溫度下降的功能。光分配器的近端部中的光接收壁7優(yōu)選地為略穹頂形。這種形狀允許在整個白天相對于太陽的位置更好地捕獲光。使用以下公式確定光分配器6的尺寸、數(shù)量以及各個光分配器6之間的距離：其中：hdistributeur：光分配器6的第二壁8(浸入部)的高度(m)d：光分配器6的直徑(m)。qsolaire：晴天的入射通量(μ摩爾的光子/m2.s-1)，q2：在光分配器的光出射壁處期望用于給定的微藻菌株的良好產(chǎn)量的光通量(μmol/m2.s-1)。η：在光分配器的第一光接收壁7與第二出射壁8之間的透射輸出。nbdistributeur：光生物反應(yīng)器的腔室3中的光分配器6的數(shù)量senceinte：矩形或圓形橫截面的腔室的表面(m2)ξ：與腔室中水的總體積相比，光分配器占據(jù)的體積分?jǐn)?shù)。分?jǐn)?shù)ξ優(yōu)選在0.6至0.8之間。d：兩個光分配器的縱軸x之間的距離(以米為單位)。出于說明的目的，對于艾普西隆ξ等于0.6857的分?jǐn)?shù)，當(dāng)各個分配器的直徑d為2米時，2個直接相鄰的光分配器的縱軸x之間的距離d為2.30m，這是諸如圖5所示的壁之間的間距為30cm。距離d可以在例如1m與3m之間。值艾普西隆ξ也表示在近端部分中，相對于光生物反應(yīng)器2的總表面而由所有所述光分配器覆蓋的表面。例如，a＝0.667，腔室3的2/3的表面被光分配器6的第一壁7覆蓋，剩余的三分之一被覆蓋裝置5覆蓋。對于分?jǐn)?shù)ξ在0.6至0.8之間，所述光分配器中所含的水因此相當(dāng)于約60％至80％的腔室3中的水的總體積(水量)，海藻水將相當(dāng)于20％至40％的水的總體積。當(dāng)然，在本申請中所提到的光生物反應(yīng)器2和所述至少一個光分配器6的尺寸不是窮舉的，并且可以根據(jù)所尋求的人體工程學(xué)所實現(xiàn)的性能而改變。光分配器的數(shù)量可以例如在每個腔室3為1至10,000之間。光分配器6在腔室3中彼此等距離地布置，諸如圖5所示。這種布置形成了以交錯方式放置的一連串的行，即相對于前一行和隨后的一行，一行偏移了兩個光分配器之間的距離的一半。這種布置優(yōu)化了藻水體積中有用的光表面。將光分配器引入藻水中的優(yōu)點主要是為了管理大量的太陽的過多光通量。在“水道”型的水池中，在晴天中，光量直接到達(dá)水平的水體。如果光子數(shù)量的一部分被光合作用吸收，則大部分的光能量將以熱量形式丟失。事實上，微藻達(dá)到特定閾值不再吸收過量的光，相反，這可能產(chǎn)生光抑制。另外，表面上的過高水溫能抑制微藻的生長，并且很多水通過蒸發(fā)而丟失。三維方法使得能夠通過將光通量散射到最大表面區(qū)域上，以此種方式增加被微藻捕獲的光子的量來克服這些問題。而且，光對罐體6的遠(yuǎn)端部分的穿透對于以下是至關(guān)重要的：良好的光合生產(chǎn)，導(dǎo)致具有適當(dāng)特性的膜的好處，該適當(dāng)特性使得能夠盡可能最佳地捕獲太陽的光通量并盡可能均勻地將其散射在第二光出射壁8的整個表面上。光量qsolaire根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的安裝位置的地理緯度而變化。法國夏天晴天的照度是80,000lux，這是約1,350μmol/m2.s-1的入射通量。微藻僅需要幾μmol光子/m2.s-1甚至幾十μmol/m2.s-1以超過呼吸作用與光合作用之間的補(bǔ)償點，并且從此開始增加和繁殖。文中的下表包括了有關(guān)根據(jù)光通量的強(qiáng)度的各種微藻日產(chǎn)量而發(fā)表的各種研究結(jié)果：雖然研究往往是在實驗室中以小體積進(jìn)行，但是對于給定照度的生產(chǎn)性能的差異是很大的。然而，某些研究表明好的體積產(chǎn)量(volumeproduction)僅具有幾十μmole光子/m2.s-1的低照度。roncallo&al.(2012)的研究之一給出了在25cm直徑的垂直柱的光生物反應(yīng)器中，微藻中微擬球藻屬的最大濃度在僅約34μmol/m2.s-1(2000lux)的照度下為37.5×106細(xì)胞/ml。ramanathan&al.(2011)的研究之一表明了在直徑4.5cm的垂直管中，針對僅僅21μmol/m2.s-1(1200lux)的照度，角毛藻的日生產(chǎn)達(dá)到了1.7g/m2.day-1。在目前的文獻(xiàn)中，以g/m2.day-1為單位的表面生產(chǎn)的產(chǎn)出是不同的。結(jié)果的范圍從幾克每m2.day-1到130克每m2.day-1。例如印度的sudhakar&al.(2012)的研究表明了水道類型的常規(guī)水池中的表面產(chǎn)出在兩個單獨的生物質(zhì)生產(chǎn)地點中平均值為73g/m2.day-1和76g/m2.day-1。以具有上述值d和qsolaire的等式(2)作為實例，從在第二壁8的表面處出射的光量q2為足以使給定的微藻菌株生長良好的例如85μmol/m2.s，且在罐體6的密封腔中的透射輸出η為80％開始，光分配器的第二壁8的高度h則為6m。光分配器6的水柱的高度內(nèi)的可見光輻射的吸收應(yīng)盡可能的低，以保持光的良好的輸出透射率η。也就是說，擁有最低濁度的過濾水。在水中，在600至700μm之間的波長范圍內(nèi)的紅光比藍(lán)光(400至500μm)更快地被吸收。在10米的深度處，在清澈的水中仍然可獲得約80％的藍(lán)光，而紅光將被完全吸收。但是，所有的微藻光合作用于藍(lán)光等。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然將根據(jù)腔室3中所希望的水的高度來考慮到這一點。例如，對于硅藻來說，生產(chǎn)脂質(zhì)青睞于藍(lán)色波長，正是那些被水吸收最慢(leastquickly)的那些。罐體6的密封腔中所含的水可以是淡水或海水。海鹽中含有的大多數(shù)物質(zhì)對光在水中的吸收影響不大。非常透明的海水的吸收光譜與蒸餾水的吸收光譜之間幾乎沒有差別最大量的300μmol/m2.s-1的光子可被分布在罐體6的第二壁8的表面上。對于在地理緯度處的給定量的par(光合有效輻射，以μmol/m2.s-1或w/m2表示)，腔室3中可獲得的光子的平均數(shù)量顯然取決于光分配器的與其深度成比例的直徑，該量使用公式(2)計算。此外，微藻在藻水中的最大濃度要適應(yīng)最佳的日光合生產(chǎn)。半連續(xù)生產(chǎn)模式是有趣的。它包括將細(xì)胞密度集中到固定相，即微藻在培養(yǎng)基中和給定的照度下不能再進(jìn)行任何進(jìn)一步生長的閾值。在該飽和閾值下，對藻水的一部分的取樣通過用于排放的裝置4進(jìn)行，以便過濾并從中回收生物質(zhì)。shih-hsinho&al的研究(2014年)表明相比每2天10％的采樣，每5天90％的藻水量的采樣(分別為對照0.20g/l/天的0.67g/l/天)可允許微藻類中鏈帶藻屬有更好的日體積產(chǎn)量。收獲的頻次將取決于給定的微藻菌株生長的快速性，以便達(dá)到飽和閾值，以及在每次收獲時采樣的藻水的量?？苫诶碚撋系捏w積生產(chǎn)率計算生物燃料的生產(chǎn)，數(shù)字如下表所示：生產(chǎn)的天數(shù)：300days/year分配器6的直徑d：2m分配器6的高度：6m分配器6的出射表面：40.86m2分?jǐn)?shù)值艾普西隆：0.7495分配器(在軸線x處)之間的距離d：2.2m分配器的數(shù)目/ha(等式2)：2,386每公頃m2表面的數(shù)目：97,490m2/ha藻水的體積：16,539m3/ha水道深度等值：17cm分配器中的表面產(chǎn)量：60g/m2/j生物質(zhì)體積產(chǎn)量：0.354g/l/j未占有陸地的百分比(路徑等)：15％parha每公頃生物質(zhì)產(chǎn)量：1,492t/ha/year生物質(zhì)中的脂質(zhì)的百分比：30％每ha生物碳化物的年產(chǎn)量：508,000l/ha/year在替代實施例中，第一壁7的直徑可不同于第二壁8的直徑。在本發(fā)明的另一替代實施例中，接收光的第一壁7由聚碳酸酯型的剛性塑料制成，第二壁8為柔性膜類型的。兩個壁7、8之間的接口被密封。此外，兩個壁可分開進(jìn)行存儲和/或維護(hù)。此外，根據(jù)另一個實施例，所述罐體6在其近端處設(shè)置有用于起重的環(huán)或任何其他技術(shù)上等同的裝置，其能夠在所述腔室3中提出所述罐體(更優(yōu)選以其收縮的形式)。此外，所述罐體6在其近端處設(shè)置有用于供應(yīng)和排放的單獨裝置11，其能夠填充和從由壁7和8限定的密封腔中提取流體，諸如在圖3中示出的。這些裝置可以插入焊接到罐體6的壁7上。這些插入件包括內(nèi)部龍頭(internaltapping)，以便允許連接到管路，并且可根據(jù)要循環(huán)的流體的類型而具有不同的尺寸。在優(yōu)選的實施例中，導(dǎo)入到密封腔中的所述流體是水和空氣，能夠控制所述至少一個光分配器6在藻水中的浸入。包含在密封腔中的水盡可能的清澈且被過濾，用于在表面上以及在深處具有良好的光透射性。在另一個實施例中，所述至少一個光分配器6具有由透明膜隔開的兩個密封腔，一個在近端部分中針對空氣，一個在遠(yuǎn)端部分中針對用于浸入的水。此外，為了以“魚浮”的方式，沿著平行于軸線x的平面，保持浸入的所述至少一個光分配器6，所述至少一個光分配器6在其遠(yuǎn)端設(shè)置有質(zhì)量塊(mass)10。所述質(zhì)量塊10可由金屬、混凝土或由填充有砂的模制塑料制成的膠囊制成。質(zhì)量塊的形狀優(yōu)選是平坦的，以便沿著垂直軸x占據(jù)最小的空間。根據(jù)替代實施例，所述質(zhì)量塊10可以：旋進(jìn)插入件中，沿著位于所述至少一個罐體6的遠(yuǎn)端處的線(line)懸掛，或更優(yōu)選地，位于穿過所述罐體6的引導(dǎo)件9的端部處，或其它技術(shù)上等同的裝置。在優(yōu)選實施例中，用于供應(yīng)和排放的所述單獨裝置11包括用于供應(yīng)水的裝置11a，用于排放水的裝置11b，用于供應(yīng)空氣的裝置11c和用于逸出空氣的裝置11d，這些裝置11可以由閥、止回閥或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它裝置組成。圖6和圖7示出了這種布置。因此，這樣的布置使得能夠在維護(hù)階段期間與用于供應(yīng)和排放特定分配器6的管路隔離，而不會損害所述用于生產(chǎn)的裝置1的其它光分配器6。此外，如圖2和圖7所示，所述用于供應(yīng)水的裝置11a設(shè)有長管13，該長管13基本上沿著縱向軸線x延伸并且通向所述罐體的底部；所述排放水的裝置11b設(shè)有有短管14，短管14通向由水和空氣之間的界面形成的平面下方，例如在所述平面的10或20cm處；所述用于逸出/排放空氣的裝置11d設(shè)置有排氣管15，排氣管15通向形成水和空氣之間的界面的平面以上。該排氣管15能夠通過控制罐體6中的空氣的體積來建立罐體6在藻水中的浸入深度。優(yōu)選地，所述短管14、長管13和所述排氣管15附接到所述引導(dǎo)件12；此外，所述用于供應(yīng)空氣的裝置11c以及用于逸出/排放空氣的裝置11d可不區(qū)分(confounded)，如圖2、圖4和圖6所示。用于供應(yīng)和排放空氣的裝置11c和11d是用于吸收在光分配器6的近端部分內(nèi)的密封腔內(nèi)的空氣的膨脹或收縮的簡單物理裝置，而不管日常氣象溫度的波動。因此，近端部分中的空氣體積保持恒定，從而提供了所述罐體6在藻水中的良好浸沒。此外，原木供應(yīng)管(logsupplypipe)13也可被用于排空罐體6。在這種情況下，優(yōu)選地，它將在其整個長度上被規(guī)則地穿孔，以便更好地排空所述罐體6，并且因此防止所述罐體的壁與管13之間的過快的堵塞。另一個解決方案是管13在其端部設(shè)有吸入過濾器。可選地，排氣管可具有不同的長度，以便在光生物反應(yīng)器2中例如兩排罐體6之間獲得高度上的偏移。這可能是特別有趣的，以創(chuàng)建覆蓋裝置5的輕微斜坡，并且這樣方便排放雨水。因此，例如，覆蓋裝置能夠在光生物反應(yīng)器的中間處比各邊上距離遠(yuǎn)端部分更遠(yuǎn)。該下降可以是輕微的，更優(yōu)選小于2％?？蛇x地，用于測量光分配器6的密封腔中包含的水的高度的水位儀連接到外部管理電子箱(未示出)。該水位儀可以是固定的傳感器，或被插入在引導(dǎo)件12上或長管13上。用于排放的裝置4與所述用于供應(yīng)和用于排放的裝置11的連接件經(jīng)與經(jīng)由連接多個光分配器6(例如四個罐體)的斜軌(ramp)10進(jìn)行管理的裝置進(jìn)行交互。然后在腔室的邊緣處，斜軌連接到用于管理的裝置，該用于管理的裝置連接例如泵房和罐體的水和空氣的過濾處(filtration)。對于一個大型的腔室，每一排的罐體都是例如由經(jīng)由柔性管端對端連接在一起的多個斜軌來供應(yīng)。而且為了便于以局部方式進(jìn)行維護(hù)，閥門20被放置在罐體的各排的端部，并且可從腔室的邊緣進(jìn)入，以將有問題的排與其余的管路隔離?？蛇x地，如圖4所示，所述至少一個光分配器6可設(shè)置有至少一個額外的保持裝置19，使得能夠使其壁堅硬(使光分配器6保持管狀外觀)并且防止第二壁受到穹頂影響。這些裝置19可在光分配器6的高度上有間隔的束牢或者是局部超厚的第二壁。如圖7所示，所述光生物反應(yīng)器包括至少一個用于起泡氣體的裝置9，氣體更優(yōu)選地為空氣，特別是另外供應(yīng)co2(可能供應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì))，裝置9布置在光生物反應(yīng)器2的腔室3的底部的至少一部分上，以此方式允許永久攪拌包含所述光合培養(yǎng)物的所述含水液體，并將由光合作用產(chǎn)生的氧排出藻水的外部，從而使得能夠防止氧的高度過飽和以及因此微藻的生長抑制的風(fēng)險。為此，氣泡的上升速度可優(yōu)選為介于0.3至0.35m/s之間。此外，優(yōu)選地，所述至少一個用于起泡的裝置9的放置不與所述至少一個光分配器6一致；它被放置在例如兩個光分配器6之間。此外，在m2處的用于起泡的裝置9的數(shù)量的增加具有防止“螺旋流”的現(xiàn)象的優(yōu)勢。這種由氣泡升高產(chǎn)生的藻水的上升流現(xiàn)象加速了氣泡的通道速度，并影響氣體交換。將它們之間的用于起泡的裝置9帶到一起打破了“螺旋流”的風(fēng)險。藻水中的擴(kuò)散的空氣可含有的co2的濃度顯著大于大氣中co2的濃度(400ppm)，具有降低通風(fēng)的需要及其成本的目的。例如，以1000ppm供應(yīng)的空氣中的co2的比例將足以使通風(fēng)的需要和成本近似地除以2，而不會影響氧的適當(dāng)排放。用于生產(chǎn)的設(shè)備1與排放co2的工廠的接近，或者來自集成到用于生產(chǎn)的設(shè)備的生物質(zhì)沼氣池的co2的供應(yīng)是一個明智的選擇，從而優(yōu)化生產(chǎn)成本。用于起泡的裝置9可包括由epdm制成的膜擴(kuò)散器，其允許具有細(xì)小氣泡的通氣。它具有固定在供氣網(wǎng)絡(luò)上的盤的形式。用于處理工廠的水池的通氣的標(biāo)準(zhǔn)空氣擴(kuò)散器能夠適用，只要它們適配于所述光生物反應(yīng)器的水柱的壓力即可。此外，在替代實施例中，除了用于起泡的裝置9之外，還可以與例如螺旋槳一起使用機(jī)械攪拌裝置?？蛇x地，一個或多個led燈可放置在光分配器6的密封腔中，例如沿著引導(dǎo)件12，并被電連接。這樣的led燈使得能夠增加微藻的每日光合產(chǎn)量。led燈優(yōu)選地浸沒在罐體6的水中，以獲得更好的光散射。它們可具有幾瓦特的功率，并且優(yōu)選的，在光合作用期間以葉綠素吸收的波長范圍(400nm-700nm)發(fā)光。這種照射可在日照很少的日子里補(bǔ)充自然光照，并且/或者在晚上運行，已知的是，可以根據(jù)與微藻的生物周期相關(guān)的順序進(jìn)行中斷。如圖3和圖5所示，光生物反應(yīng)器2的腔室3的所述近端的覆蓋裝置5設(shè)置有至少一個開口16，其能夠在光生物反應(yīng)器2的所述腔室內(nèi)容納所述至少一個光分配器6并將所述至少一個光分配器6保持在固定位置。因此，如果有必要，可以更換光分配器6，而不必接觸所述覆蓋裝置或其它光分配器6。如示出替代實施例的圖6所示，所述至少一個光分配器6保持在所述至少一個開口16中，這通過在所述至少一個光分配器6的表面浮凸17與所述開口16的邊緣18之間的機(jī)械形態(tài)的配合來實現(xiàn)。所述表面浮凸17可以是所述至少一個光分配器6的壁中的陰浮凸，諸如其中容納邊緣18的凹槽或凹部，或者一系列陽浮凸，諸如圍繞所述邊緣18的軌道或隆起，諸如圖6所示。在替代實施例中，所述表面浮凸17可以是焊接在壁7和8之間的中間護(hù)套?？梢詫⒁粋€或多個柔性條帶或半剛性輪廓插入到護(hù)套中，以便形成準(zhǔn)備容納在所述開口16中的隆起或預(yù)應(yīng)力環(huán)。此外，表面浮凸17可以是獨立于光分配器6的密封腔的可膨脹護(hù)套。有趣的是，所述至少一個罐體6內(nèi)的所述流體產(chǎn)生過壓，使所述至少一個光分配器的壁變形。這使得能夠在所述至少一個光分配器6的壁與覆蓋裝置或防水布5的開口16的邊緣18之間形成密封的配合。在另一替代實施例中，所述至少一個光分配器6具有的直徑略大于所述至少一個開口16的直徑；因此當(dāng)所述至少一個光分配器收縮時，在所述形態(tài)的配合期間，后者被開口16卡住。在防水布5下，為了防止泄漏，通過用于排放的裝置4，諸如沿著所述腔室3放置的管，進(jìn)行水飽和的空氣(或可能有乙醇)和氧的排放，而沒有過壓。這些氣體可能被傳送到房屋，以便從中回收水、熱量和氧氣。因此，蒸發(fā)的水可流過冷凝器，使得能夠在光生物反應(yīng)器的操作期間顯著減少水的供應(yīng)。合適的設(shè)備可以冷凝超過90％的蒸發(fā)水，并且因此將其在腔室3的藻水中再循環(huán)。此布置方法而且可與空氣/空氣或/空氣/水熱量交換器或者熱泵相關(guān)聯(lián)，因為離開腔室3的更熱和飽和的空氣能容易地加熱供應(yīng)罐體6的水或負(fù)載有分布在藻水中的co2的空氣。根據(jù)替代實施例，用于排放的裝置4可直接連接在防水布5上。根據(jù)本發(fā)明，供應(yīng)/排放裝置4，諸如用于過濾藻水的出口，位于光生物反應(yīng)器的腔室3的壁上，具體而言，在藻水平面下方朝向近端，以允許相對于所述至少一個光分配器6，在沒有腔室的動亂的情況下進(jìn)行填充。此外，藻水的排空/排水可通過與所述腔室3的底部交叉的排放網(wǎng)絡(luò)來完成，例如在每個光分配器6下方。藻水還可經(jīng)由合適的收集器連接一個儲水或處理和過濾、離心和轉(zhuǎn)化生物質(zhì)工廠。用于藻水、光分配器的水和空氣、以及用于起泡的空氣的供應(yīng)和返回的所有收集器可沿著幾個光生物反應(yīng)器放置，沿著腔室3的外壁以一高度固定，被埋置，介于分離兩個光生物反應(yīng)器的兩個壁表面之間，或者是分離兩個光生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)化墻壁凸出(structuredset)的一部分。此外，光生物反應(yīng)器的腔室設(shè)置有傳感器(水位、溫度、組成、ph、鹽度、濁度、o2、co2等)、集成到用于管理的系統(tǒng)的儀表和自動控制設(shè)備。在本發(fā)明的一個具體實施例中，用于開發(fā)培養(yǎng)基的營養(yǎng)物在過濾之后被注入藻水中，即注入返回到腔室3的管路上。為了獲得工業(yè)尺寸的安裝，所述用于生產(chǎn)的設(shè)備1可包括多個光生物反應(yīng)器2，其中的腔室3并排安裝，如圖8所示。在這種情況下，用于供應(yīng)、提取和排放的裝置以及用于控制和管理的裝置和用于存儲的裝置可在各種光生物反應(yīng)器之間或光生物反應(yīng)器的組之間共享。有趣的是，覆蓋裝置5和光分配器6的壁7使得能夠在后者與藻水的平面之間獲得溫室效應(yīng)。溫室的原理是捕獲不被微藻的光合作用所使用的過多太陽能的簡單裝置。以熱的形式恢復(fù)，有助于培養(yǎng)基溫度的整體上升。在大量水中使用幾米深的光生物反應(yīng)器的機(jī)會有以下幾個優(yōu)點。首先培養(yǎng)基的溫度穩(wěn)定。微藻對溫度變化非常敏感。美國james&boriah(2010)的研究表明，由于更好的溫度穩(wěn)定性，即使是具有較低的亮度，在60cm深處的生物質(zhì)的產(chǎn)量是10cm深的產(chǎn)量的大致兩倍。因此，由于水的體積產(chǎn)生的慣性是非常大的，以抵消日常大氣溫度的振蕩。此外，包含在腔室3中的水的體積使得能夠散發(fā)在近端部分由該溫室效應(yīng)捕獲的熱量，從而防止由于表面上的光照量太高而導(dǎo)致的過高溫度。水柱的高度有些用作熱量的蓄能器。因此，由太陽在m2上提供的光能甚至被光生物反應(yīng)器進(jìn)一步使用，通過延長收獲季節(jié)來提高其產(chǎn)量。事實上，這種熱量的積累并不會丟失，而是用于惡劣天氣下微藻的生長?？蓪厥抑蟹N植的蔬菜和在野外種植的蔬菜進(jìn)行類比：溫室中的培養(yǎng)物允許類似永久性生產(chǎn)，而在野外只有幾個月。另一個可能的類比，樹脂玻璃蓋下的游泳池的水溫與不被覆蓋的游泳池相比，保持的溫度更高，并且在季節(jié)中保持的時間更長。因此，腔室3的深度必須根據(jù)光生物反應(yīng)器的地理位置進(jìn)行調(diào)整，太陽能的量根據(jù)地球上的緯度而變化。例如，赤道上的淺水池將具有的藻水溫度對于光合生長來說太高，因為熱量的耗散太低。另一方面，覆蓋裝置5和光分配器6的壁7經(jīng)由將它們與水平面隔開的空氣層而具有對險惡空氣的隔離功能。因此，近端部分中的培養(yǎng)基的溫度受日常氣象條件(涼風(fēng)、暖風(fēng)、大雨等)的影響較小。經(jīng)由細(xì)氣泡的通氣攪拌藻水允許在水柱的整個高度上均勻化溫度。而且，在光分配器6的密封腔內(nèi)的水的循環(huán)是重要的，以便在腔室3中從上到下使溫度均勻化。由太陽加熱的表面水朝向光分配器的遠(yuǎn)端部分的緩慢且連續(xù)的循環(huán)通過供應(yīng)和排放的單獨裝置11執(zhí)行。此外，密封腔的水的溫度可通過加入或除去外部熱量來調(diào)節(jié)，例如熱量交換器或任何其他加熱或冷卻裝置。因此，通過這種逆“水浴”，每個光分配器的調(diào)節(jié)溫度被消散并依次調(diào)節(jié)腔室3中的藻水的溫度。實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備一種實現(xiàn)方法包括：通過逐漸地從腔室3的邊緣將罐體6插入其中，將防水布5滑動到充滿水的腔室3的上方。防水布5被教導(dǎo)保持在水的表面。罐體6放置在防水布5的第一排開口16中，并連接在一起。噴射空氣，以便使它們漂浮腔室3的水中。而對于其它排等，同時使防水布5前進(jìn)以最終覆蓋腔室3。使防水布5與腔室3之間的連接水密。將水加入到罐體6中直到獲得加壓。盡管從這一刻開始，所述罐體6和開口16之間已經(jīng)存在緊密度，但是后者的邊緣18不嵌套在所述罐體6的表面浮凸17中。為此，空氣被注入到防水布5下方，而罐體6中的空氣/水比減少。防水布5下方的壓力沿著所述罐體6的壁7升高開口16的邊緣18，直到其嵌入浮凸17中。根據(jù)另一個實施方式，可使用起重機(jī)或移動式龍門架，將防水布5安裝在預(yù)先填充有水的腔室3的上方。所述罐體6使用專門為該任務(wù)開發(fā)的起重機(jī)或或移動式龍門架，穿過開口16放置。所述罐體6被部署、連接、填充低空氣/水比的水和空氣。然后通過加壓拉伸所述罐體6的膜。所述罐體6中的空氣/水比增加，這樣使得它們升起防水布5。總體上，防水布5現(xiàn)在由所述罐體6懸掛。所述開口16的邊緣18與所述罐體6的表面浮凸17之間的嵌套可使用適應(yīng)于該目的的工具通過向下施加在防水布5上的力而發(fā)生。每個罐體6的水線可通過吹入空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到被為此而設(shè)計的管道15排出?？烧{(diào)節(jié)藻水和罐體6的水的水位，以便獲得在腔室3的壁的邊緣處略高的防水布高度5，以便于將雨水流向光生物反應(yīng)器周圍?？梢钥紤]實施例的許多組合，而不脫離本發(fā)明的范圍；本領(lǐng)域技術(shù)人員將根據(jù)必須遵守的經(jīng)濟(jì)、人體工學(xué)、尺寸或其它約束來選擇一個或另一個。當(dāng)前第1頁12