特許 7162615 藻類を成長させるためのシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-20

(45)【発行日】2022-10-28

(54)【発明の名称】藻類を成長させるためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/04 20060101AFI20221021BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20221021BHJP

   C12M 1/02 20060101ALI20221021BHJP

   C12M 1/34 20060101ALI20221021BHJP

【ＦＩ】

C12M1/04

C12M1/00 E

C12M1/02 A

C12M1/34 D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019559874

(86)(22)【出願日】2018-01-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-02-27

(86)【国際出願番号】 IL2018050067

(87)【国際公開番号】W WO2018134820

(87)【国際公開日】2018-07-26

【審査請求日】2021-01-14

(31)【優先権主張番号】62/449,043

(32)【優先日】2017-01-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】519266421

【氏名又は名称】バクサ テクノロジーズ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100205659

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100185269

【弁理士】

【氏名又は名称】小菅 一弘

(72)【発明者】

【氏名】バシャン オデド

(72)【発明者】

【氏名】バシャン オハド

(72)【発明者】

【氏名】ドラメイ ステファン

【審査官】佐久 敬

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１０７７９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１４－５１６５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５３０７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２１０９７０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１２Ｍ

Ｃ１２Ｎ

ＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

藻類培養容器スパージングシステムであって、
前記容器内部の少なくとも１つのパラメータを計測するための、少なくとも１つのセンサと、
第１の流体を第１の動作流速で前記容器内に分散供給するための、少なくとも１つの第１のスパージャと、
前記少なくとも１つの計測されたパラメータに基づいて、第２の流体を第２の動作流速で前記容器内に分散供給するための、少なくとも１つの第２のスパージャと、
前記容器の内部を照明するための、少なくとも１つの光源であって、少なくとも１つの光源の照明光束密度は、１２００マイクロモル／メートル ^２ ／秒である、少なくとも１つの光源と、
前記第１の動作流速および前記第２の動作流速を制御するための、少なくとも１つの制御器と、
を備え、
前記制御器は、システムによる５グラム／リットルを超える藻類密度で最大藻類成長の９０％を超える日量を与えるために、前記少なくとも１つの光源を制御するように構成され、
前記第１の動作流速は、前記培養容器内の前記藻類の乱流混合を可能にするように適合され、前記第２の動作流速は、前記培養容器内の液体中の物質の同化を可能にするように適合され、
前記第１のスパージャおよび前記第２のスパージャの両方のノズルは、前記藻類培養容器の同一平面内にある、
藻類培養容器スパージングシステム。

【請求項2】

少なくとも２つの光源を備え、少なくとも１つの光源は、別の光源とは異なる強度で照明するように制御される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記少なくとも１つの光源は、発光ダイオードである、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記藻類の少なくとも一部分は、イソクリシスガルバン（Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎ）である、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

平方メートル当たり少なくとも４つの光源を含む、請求項１に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般的に藻類の成長に関する。より具体的には、本発明は藻類の成長を高めるためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、バイオリアクタ（例えば、気泡塔を有する）による人工条件下での藻類の培養が、例えば、バイオマスを生産するために、ますます一般的になっている。最適条件および加速する成長のために、藻類（または微細藻類）には、ＣＯ_２富化気泡および照明（人工照明、または太陽光からの）が供給される。藻類バイオマスの約５０％は、光合成によってＣＯ_２を固定することによって得られる炭素であり、この場合、二酸化炭素を液相の培養物中に溶解させる必要がある。向光性藻類培養システムにおいて、成長のための主要な入力（またはマクロ栄養素）は、光、ＣＯ_２、栄養素（例えば、窒素、リンなど）、および、これらの資源を個々の藻類培養細胞に分散供給するための乱流混合を伴う水である。

【0003】

さらに、バイオリアクタ内で高い藻類濃度を達成するために、良好な流体混合が必要である。良好な混合は、相互の遮光の程度を減らして光阻害を最小限にすることによって細胞の露光を処理することができる。効率的な混合は、細胞を、光子入力を得るように照射される表面の近くに移動させ、次に、光子で飽和された細胞に、この光エネルギーを光合成のために吸収する機会を与え、その後で細胞は再び光に晒される。超高細胞濃度は、強力な光源の使用を必要とするので、不適切な混合は、強い光に対する過度な露出を生じ、さらに光阻害による細胞損傷をもたらす可能性がある。

【0004】

ガススパージング（主として、ＣＯ_２が富化された空気または窒素）が、必要な混合を生成するために、光バイオリアクタ（ＰＢＲ：ｐｈｏｔｏ－ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ）内で一般的に使用される。泡の上昇運動は、流れ方向に接する混合を生成する。効率的な混合は、普通、連続的な高流速および大きい泡を必要とする。泡の上昇運動は、流れ方向に接する混合を生成する。効率的な混合は、普通、連続的な高流速および大きい泡を必要とする。しかし、混合のためのスパージング空気流の使用およびその組成物をＣＯ_２で富化することは、ＣＯ_２が大きい泡（混合のために必要な）の中に希薄濃度で導入され、それ故に、約１０％の不十分なＣＯ_２の生物学的使用をもたらす（ＣＯ_２の約９０％はバイオリアクタから放出される）ので、本来的な非効率性を有する。

【0005】

微細藻類は、フラットパネル型光バイオリアクタなどの多くのタイプのシステム内で、写真的手段によって成長させることができる。藻類成長のための光源はおよそ４００～７００ｎｍ波長の範囲内の任意のタイプの可視光とすることができる。発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）は、特定の波長、例えば、可視光（例えば、青色および／または赤色）波長範囲内の、光を供給する能力を有する。

【0006】

しかし、幾つかの入力は限定され（例えば、藻類の自己遮光による限定された光）、所与のシステム内で決定された藻類の最大密度を生じる。全ての他の入力が、非限定的な使用可能性で供給される場合、藻類培養の密度が増加するにつれて、細胞は、光路内で遮蔽される細胞に影をつける。最終的に、光は、培養内に、より多くの成長を可能にするのに十分に遠くまで浸透することができず、システムはその最大（光で限定される）濃度に達する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の幾つかの態様は、藻類培養容器スパージングシステムに向けられてよい。藻類培養容器スパージングシステムは、容器内部の少なくとも１つのパラメータを計測するための少なくとも１つのセンサと、第１の流体を第１の動作流速で容器内に分散供給するための、少なくとも１つの第１のスパージャと、少なくとも１つの計測されたパラメータに基づいて、第２の流体を第２の動作流速で容器内に分散供給するための、少なくとも１つの第２のスパージャと、容器の内部を照明するための、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの制御器と、を含んでよい。幾つかの実施形態において、制御器は、第１の動作流速および第２の動作流速を制御するように構成されてよい。幾つかの実施形態において、制御器はさらに、少なくとも１つの光源を制御するように構成されてよい。幾つかの実施形態において、第１の動作流速は、培養容器内の藻類の乱流混合を可能にするように適合され、第２の動作流速は、培養容器内の液体中の物質の同化を可能にするように適合されてよい。

【0008】

幾つかの実施形態において、藻類培養容器スパージングシステムは、少なくとも２つの光源を含んでよく、その結果、少なくとも１つの光源は、別の光源とは異なる強度で照明するように制御されてよい。

【0009】

本発明の幾つかの態様は、藻類成長のためのバイオリアクタ照明システムに向けられてよい。幾つかの実施形態において、藻類成長のためのバイオリアクタ照明システムは、バイオリアクタの内部を照明するための、少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの光源の照明光束密度を制御するための、少なくとも１つの制御器と、を含んでよい。幾つかの実施形態において、バイオリアクタは、バイオリアクタ内部の最大藻類成長の９０％を超える日量を与えるために照明されてよい。幾つかの実施形態において、少なくとも１つの光源の照明光束密度は、１２００マイクロモル／メートル^２／秒であってよい。幾つかの実施形態において、少なくとも１つの光源は、発光ダイオードであってよい。幾つかの実施形態において、藻類の少なくとも一部分は、イソクリシスガルバン（Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎ）であってよい。幾つかの実施形態において、バイオリアクタは、平方メートル当たり少なくとも４つの光源を含んでよい。

【0010】

本発明とみなされる主題は、本明細の結論部分において具体的に指摘され、明確に特許請求される。しかし、本発明は、構成および動作の方法の両方、並びにそれらの目的、特徴および利点に関して、以下の詳細な説明を添付の図面とともに読むときに最も良く理解することができるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の幾つかの実施形態による、藻類培養容器スパージングシステムのブロック図を模式的に示す。

【図2A】本発明の幾つかの実施形態による、少なくとも１つの照明ユニットを有する藻類培養容器スパージングシステムのブロック図を模式的に示す。

【図2B】本発明の幾つかの実施形態による、少なくとも１つの照明ユニット２０１および単一のスパージャを有する藻類培養容器スパージングシステムのブロック図を模式的に示す。

【図3】本発明の幾つかの実施形態による、藻類培養容器をスパージングする方法の流れ図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図の簡単さおよび明確のために、図に示される要素は必ずしも一定の尺度で描かれてはいないことを認識されたい。例えば、幾つかの要素の寸法は、明確のために他の要素に比べて誇張されている可能性がある。さらに、適切と考えられる場合、参照数字は、対応するかまたは類似の要素を示すために、図面の間で繰り返されることがある。

【0013】

以下の詳細な説明において、本発明の完全な理解を与えるために多くの特定の細部が示される。しかし、当業者であれば、本発明はこれらの特定の細部を用いずに実施できることを理解するであろう。他の場合には、周知の方法、手順、および構成要素は、本発明を不明瞭にしないように、詳しくは説明されていない。

【0014】

ここで図１を参照すると、これは本発明の幾つかの実施形態による藻類培養容器スパージングシステム１００のブロック図を模式的に示す。図１中の矢印の方向は、情報流の方向を示すことができることに留意されたい。

【0015】

幾つかの実施形態において、スパージングシステム１００は、第１の所定の流体（例えば、空気および／または窒素泡）を、水で満たされた藻類培養容器１０（例えば、バイオリアクタ）内に、内部での混合を可能にするように、第１の動作流速で分散供給するための、複数のノズルを有する少なくとも１つの第１のスパージャ１０１を含むことができる。スパージングシステム１００はさらに、第２の所定の流体（ＣＯ_２および／または溶解リンを含む、物質移動のためのガス泡を含む）を容器１０内に第２の動作流速で分散供給するための、複数のノズルを有する少なくとも１つの第２のスパージャ１０２を含むことができる。

【0016】

幾つかの実施形態において、スパージングシステム１００は、第１の動作流速および第２の動作流速を制御するための少なくとも１つの制御器１０３を含むことができる。幾つかの実施形態によれば、第１のスパージャ１０１および第２のスパージャ１０２の少なくとも１つのノズルは、以下でさらに説明されるように、少なくとも１つの制御器１０３からの要求に基づいて、流体を培養容器１０内に分散供給することができる。幾つかの実施形態において、第１の動作流速は、第２の動作流速に基づくことができる。幾つかの実施形態において、第１の動作流速および第２の動作流速の内の少なくとも１つは、予め決定される。

【0017】

幾つかの実施形態において、第１の動作流速は、培養容器１０内の藻類の乱流混合を可能にするように適合させることができる。幾つかの実施形態において、第２の動作流速は、培養容器１０内の液体中の物質の物質移動および／または同化を可能にするように適合させることができる。

【0018】

幾つかの実施形態において、第２の所定の流体は３０％超のＣＯ_２濃度を有するガス泡を含むことができる。幾つかの実施形態によれば、第１の所定の流体および第２の所定の流体の内の少なくとも１つのソースはスパージングシステム１００の外部に在ることができ、例えば、地熱発電所が、第２の所定の流体の溶解炭素および／または硫黄のソースを与えることができる。

【0019】

幾つかの実施形態において、第１のスパージャ１０１の少なくとも１つのノズルにおける第１の動作流速（例えば、１００ミリメートル／分）は、第２のスパージャ１０２の少なくとも１つのノズルにおける第２の動作流速（例えば、５ミリメートル／分）と異なることができる。

【0020】

幾つかの実施形態において、第１のスパージャ１０１の少なくとも１つのノズルは、およそ１ミリメートルより大きい直径を有することができる。幾つかの実施形態において、第２のスパージャ１０２の少なくとも１つのノズルは、およそ１ミリメートルより小さい直径を有することができる。幾つかの実施形態において、各々のスパージャのノズルが異なる直径を有する第１のスパージャ１０１および第２のスパージャ１０２のノズルが同じ流体（例えば、空気）を分散供給することができる。

【0021】

幾つかの実施形態において、スパージングシステム１００はさらに、第１のスパージャ１０１によって分散供給される第１の流体と、第２のスパージャ１０２によって分散供給される第２の流体とを分離するための物理的障壁１０４を、培養容器１０内部に含むことができる。幾つかの実施形態において、第１のスパージャ１０１および／または第２のスパージャ１０２の少なくとも１つのノズルを、物理的障壁１０４の中に埋め込むことができる。幾つかの実施形態において、物理的障壁１０４は、容器１０の内部に制御された流れを生成するために、培養容器１０の所定の位置（例えば、上部または下部）において、障壁の一方の側（第１の流体分布を有する）から他方の側（第２の流体分布を有する）への流れを可能にするように適合させることができる。

【0022】

幾つかの実施形態において、スパージングシステム１００はさらに、制御器１０３に結合され且つ培養容器１０内部の少なくとも１つの特徴を検出するように構成された少なくとも１つのセンサ１０５（例えば、温度センサ）を含むことができる。例えば、少なくとも１つのセンサ１０５は、培養容器１０内部のｐＨレベル、温度および圧力条件の内の少なくとも１つを検出することができる。幾つかの実施形態において、少なくとも１つのセンサ１０５はまた、培養容器１０の外部のパラメータ、例えば、容器内に挿入された（例えば、第２のスパージャ１０２によって）量から、放出された量を差し引くことによって、藻類細胞に吸収された物質の量を決定するための、培養容器１０からのガス放出の計測用質量流量、を検出することができる。

【0023】

幾つかの実施形態において、スパージングシステム１００はさらに、制御器１０３の動作のためのアルゴリズム、例えば、各々のノズルおよび／または各々のスパージャの動作速度のデータベース、を格納するように構成された、少なくとも１つのデータベース１０６（またはメモリユニット）を含むことができる。幾つかの実施形態において、スパージングシステム１００はさらに、制御器１０３に結合され且つスパージングシステム１００に電力を供給するように構成された、電源１０７を含むことができ、これにより、電源１０７は、少なくとも１つの第１のスパージャ１０１および少なくとも１つの第２のスパージャ１０２に、異なる速度で動作するように電力供給するように適合される。

【0024】

幾つかの実施形態において、少なくとも１つのセンサ１０５によって集められたデータは、属性が所定の閾値、例えば、容器１０の内部のｐＨレベルおよび／または温度および／またはＣＯ_２濃度の閾値を超える場合を検出するために、制御器（またはプロセッサ）１０３によって分析することができる。培養容器１０内部の条件（例えば、センサ１０５によって検出された）が少なくとも１つの閾値を超える場合、制御器１０３は、第１のスパージャ１０１の少なくとも１つのノズルおよび／または第２のスパージャ１０２の少なくとも１つのノズルを、異なる流速で動作させることができる。例えば、容器１０内部のＣＯ_２濃度が４０％を超えることを検出すること（または低いｐＨレベルを検出すること）は、第２のスパージャ１０２の少なくとも１つのノズルに、第２のスパージャ１０２の流速をおよそ２ミリメートル／分にまで低下させることができる。幾つかの実施形態において、第２のスパージャ１０２の少なくとも１つのノズルは、センサ１０５から、属性が所定の閾値を超えたとの信号を受け取ることによってのみ動作することができ、一定の速度においては動作することができない。

【0025】

幾つかの実施形態において、第１のスパージャ１０１の少なくとも１つのノズルは、センサ１０５から、属性が所定の閾値超える、例えば、藻類個体群の密度が増加するに連れて混合流が増加する、との信号を受け取ることによってのみ動作することができる。幾つかの実施形態によれば、第１のスパージャ１０１の少なくとも１つのノズルおよび／または第２のスパージャ１０２の少なくとも１つのノズルは、動作が不連続である一定速度において動作することができる。幾つかの実施形態によれば、第１のスパージャ１０１の少なくとも１つのノズルおよび／または第２のスパージャ１０２の少なくとも１つのノズルは、動作がやはり不連続である一定でない速度で動作することができる。

【0026】

幾つかの実施形態において、培養容器１０は、少なくとも１つの第１のスパージャ１０１および少なくとも１つの第２のスパージャ１０２が泡カラム容器の同じ表面上に配置された、泡カラム構成を有することができる。幾つかの実施形態において、培養容器１０は、少なくとも１つの第２のスパージャ１０２からの泡の滞在時間を長くすることができるように、少なくとも１つの第２のスパージャ１０２が、センサ１０５の末端に存在することができる下降管の底部位置に配置された、エアーリフト構成を有することができる。

【0027】

幾つかの実施形態において、スパージングシステム１００は、容器１０内部に、ＣＯ_２泡として与えられた炭素について計算された、少なくとも２０％の有機炭素を可能にする。幾つかの実施形態において、容器１０内部の藻類の少なくとも一部分は、クロレラブルガリス（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ Ｖｕｌｇａｒｉｓ）である。幾つかの実施形態において、容器１０内部の藻類の少なくとも一部分は、ナンノクロロプシス（Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ）である。いくつかの実施形態において、容器１０内部の藻類の少なくとも一部分は、イソクリシスガルバン（Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎ）である。

【0028】

次に図２Ａを参照すると、これは、本発明のいくつかの実施形態による、少なくとも１つの照明ユニット２０１を有する藻類培養容器スパージングシステム２００のブロック図を模式的に示す。図２Ａ内の矢印の方向は、情報流の方向を示すことができることに留意されたい。

【0029】

幾つかの実施形態において、藻類培養容器スパージングシステム２００は、制御器１０３に結合されて培養容器１０を照明するための、少なくとも１つの照明ユニット２０１を含むことができる。幾つかの実施形態において、少なくとも１つの照明ユニット２０１および制御器１０３（または別の制御器）は、藻類成長のためのバイオリアクタ照明システム２１０の中に含めることができる。幾つかの実施形態において、培養容器１０と少なくとも１つの照明ユニット２０１との間の距離は、培養容器１０によって受け取られる照明を制御するように、修正することができる。例えば、少なくとも１つの照明ユニット２０１を培養容器１０に近づけると、内部の藻類の照明が増加する。幾つかの実施形態において、培養容器１０と少なくとも１つの照明ユニット２０１との間の距離は、例えば、照明システム２１０に含まれる制御器１０３によって制御することができる。幾つかの実施形態によれば、培養容器１０からの照明ユニット２０１の距離を変えることに加えて、またはその代わりに、照明ユニット２０１内の光源２０２の照明強度を制御することができる。

【0030】

幾つかの実施形態において、少なくとも１つの照明ユニット２０１は、各々の光源２０２を制御器１０３によって別々に制御することができるように、少なくとも１つの光源２０２（例えば、ＬＥＤ）を含むことができる。幾つかの実施形態において、少なくとも１つの光源２０２は、別の光源２０２とは異なる強度で照明するように制御することができる。幾つかの実施形態によれば、全ての光源２０２は、手動で、或いはプリセットタイミングおよび／または培養容器１０内の検知された条件に従って、照明強度を変えるように制御することができる。

【0031】

幾つかの実施形態において、物理的障壁１０４を有する培養容器１０は、物理的障壁１０４内に埋め込まれた少なくとも１つの光源２０２を含むことができ（図１に示されるように）、それにより容器１０を内部から、即ち、物理的障壁１０４内に埋め込まれた少なくとも１つの光源２０２から照明することができる。幾つかの実施形態によれば、培養容器１０は、各々が少なくとも１つの光源２０２を含む複数の物理的障壁１０４を含むことができ、それにより、隣接する物理的障壁１０４の間で藻類が成長するモジュラーシステムを生成することができ、この場合、少なくとも１つの制御器１０３が、物理的障壁１０４内に埋め込まれた全ての光源２０２の照明を制御することができる。

【0032】

当業者には明白であり得るように、培養容器１０内に供給される光の量は、培養容器１０の表面に供給される光束の平均として定義することができる。従って、超高密度の培養（例えば、およそ５グラム／リットルを超える密度）のためのスパージングシステム２００において、少なくとも１つの照明ユニット２０１は、類似の光浸透を達成する低密度培養（例えば、およそ５グラム／リットルより低い密度）の平均光束に実質的に等しい平均光束をもたらすように、少なくとも１つの光源２０２の光分布を有することができ、同時に、少なくとも１つの照明ユニット２０１は、各々の光源２０２に対してより高い強度を有することができる。幾つかの実施形態において、培養容器１０内部の光強度は、少なくとも１つのセンサ１０５を用いて計測することができる。

【0033】

例えば、超高密度培養に関して、光通過が短くなり（例えば、およそ２０～３０ミリメートルの暗い区域を伴うおよそ１～５ミリメートルの照明区域）照明ユニット２０１に隣接する藻類細胞を光阻害し（藻類に対する亜致死性効果）および／または光退色（藻類に対する致死性効果）する可能性があるので、照明ユニット２０１は、初めに、藻類の多少の成長を可能にするような容器１０からの距離に保つことができ、次いで、藻類成長をさらに高めるように、近づける（例えば、日に１回）ことができる。幾つかの実施形態において、超高密度培養は、短い光通過のために藻類の照明サイクル（照明区域と暗い区域との間の）を可能にするための混合を必要とする可能性がある。幾つかの実施形態において、超高密度培養は、そのような密度において波長は短い光通過のために成長に殆ど影響を及ぼすことができないので、種々の波長で照明することができる。一般的な方法によれば、藻類は、光に対して異なるように応答するはずであるので、通常の成長のために特定の波長で（例えば、青色光で）照明されるが、本出願人等によって行われた実験は、超高密度培養のためには任意の波長による照明を使用することができることを示したことに留意されたい。

【0034】

幾つかの実施形態によれば、培養容器１０内への光浸透は、光強度、光波長、特定の藻類の種族、および／または藻類培養密度の内の少なくとも１つに対応することができる。培養容器１０内への光浸透は、培養容器１０内部の照明区域と暗い区域との間の割当量を決定することができ、それ故に、照明ユニット２０１によって与えられる光強度、第１のスパージャ１０１を通るガス流速、第２のスパージャ１０２を通るガス流速などに影響を及ぼし得ることに留意されたい。

【0035】

幾つかの実施形態において、培養容器１０は、培養容器１０内部の最大藻類成長の９０％を超える日量を与えるための少なくとも１つの照明ユニット２０１によって照明することができる。

【0036】

幾つかの実施形態において、少なくとも１つの照明ユニット２０１は、高強度光源２０２の低分布の構成を含むことができる。そのような構成は、低強度光源の均一分布による一般的方法の構成と比べて、高い藻類成長を可能にすることができる。幾つかの実施形態において、少なくとも１つの光源２０２の照明光束密度は、１２００マイクロモル／メートル^２／秒である。幾つかの実施形態において、少なくとも１つの照明ユニット２０１は、平方メートル当たり少なくとも４つの光源２０２を含むことができる。例えば、約６平方メートルの表面積および約４ｃｍの光路を有する照明ユニット２０１は、各々が１２００マイクロモル／メートル^２／秒の光束を有する２４個のＬＥＤ光源２０２を含むことができる。幾つかの実施形態において、容器１０内部の藻類の少なくとも一部分は、イソクリシスガルバンである。

【0037】

幾つかの実施形態において、制御器１０３は、少なくとも１つの光源２０２の照明波長を、例えば、放射される照明の波長を修正するように適合された専用照明モジュールによって、制御するように構成することができる。幾つかの実施形態において、容器１０の内部を２７℃の一定温度に維持することができる。

【0038】

幾つかの実施形態において、制御器１０３は、少なくとも１つの光源２０２を、６５０ナノメートルの波長で照明するように、制御するように構成することができる。普通の方法によれば、藻類は最適成長のための特定の波長で（例えば、青色光で）照明されるが、本出願人等によって行われた実験は、他の波長による（例えば、赤色光による）照明を、成長を高めるために使用することができることを示したことに留意されたい。

【0039】

次に図２Ｂを参照すると、これは、本発明の幾つかの実施形態による、少なくとも１つの照明ユニット２０１および単一の第３のスパージャ２１１を有する藻類培養容器スパージングシステム２１０のブロック図を模式的に示す。図２Ｂ中の矢印の方向は情報流の方向を示すことができることに留意されたい。

【0040】

幾つかの実施形態において、スパージングシステム２１０は、所定の流体を培養容器１０内に分散供給するように構成された少なくとも１つの第３のスパージャ２１１（少なくとも１つのノズルを有する）と共に少なくとも１つの照明ユニット２０１を含むことができる。幾つかの実施形態において、少なくとも１つの第３のスパージャ２１１は、第１の所定の流体を分散供給するための少なくとも１つのノズル、および第２の所定の流体を分散供給するための少なくとも１つのノズル（例えば、異なる直径を有する）を含むことができる。幾つかの実施形態において、少なくとも１つの第３のスパージャ２１１は、培養容器１０内の藻類の乱流混合を可能にするように適合させることができ、および、容器１０内の液体中のＣＯ_２の同化を可能にするように適合させることができる。

【0041】

次に図３を参照すると、これは、本発明の幾つかの実施形態による、藻類培養容器１０をスパージングする方法の流れ図を示す。幾つかの実施形態において、本方法は、第１の流体を第１の動作流速で容器１０内に分散供給するための少なくとも１つの第１のスパージャ１０１を制御するステップ３０１を含むことができる。幾つかの実施形態において、本方法はさらに、第２の流体を第２の動作流速で容器１０内に分散供給するための第２のスパージャ１０２を制御するステップ３０２を含むことができる。幾つかの実施形態において、少なくとも１つの第１のスパージャ１０１の第１の動作流速は、少なくとも１つの第２のスパージャ１０２の第２の動作流速とは異なることができる。幾つかの実施形態において、本方法はさらに、容器１０内部の少なくとも１つのパラメータを計測するステップ３０３、および、少なくとも１つの計測されたパラメータの変化に従って、少なくとも１つの第２のスパージャ１０２の動作流速を変化させるステップ３０４を含むことができる。

【0042】

幾つかの実施形態において、第１の動作流速は培養容器内の藻類の乱流混合を可能にするように適合させることができ、第２の動作流速は培養容器内の液体中の物質の同化を可能にするように適合させることができる。

【0043】

明示的に言及されない限り、本明細書で説明される方法の実施形態は、特定の時間の順番または時間的順序に制約されない。さらに、説明された方法要素の幾つかは、方法の一連の動作中に、スキップすることができ、または繰り返すことができる。

【0044】

種々の実施形態が提示されている。これらの実施形態の各々は、もちろん、提示された他の実施形態からの特徴を含むことができ、具体的に説明されなかった実施形態は、本明細書で説明された種々の特徴を含むことができる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】