水生植物のエタノール生成および成長を促す方法
水生植物のエタノール生成および成長を促す方法は、水を収容したセル内に水生植物を配置する工程と、セル内に酸素欠乏状態を形成して、前記水生植物による嫌気的過程を開始する工程とを有する。前記嫌気的過程の間における蓄積した炭水化物の物質代謝によって、前記水生植物は大きさを増大し、エタノールを放出する。次に、好気的過程を開始するために、前記セル内に含酸素状態が形成される。前記水生植物は好気的過程の間に炭水化物を形成し蓄積する。酸素欠乏状態および含酸素状態を形成する工程は、水生植物の大きさの増大を促し、エタノールの放出を増大させるために繰り返される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はエタノールの生成方法に関連し、より具体的には、嫌気的代謝の間にフリーエタノールを生成する植物による植物成長を促進し、植物成長およびエタノール生成の自立したサイクルを形成する、新規のエタノール生成方法に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本開示の実施形態は、概して、水を収容したセル内に水生植物を配置する工程と、前記水生植物による嫌気的過程（ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ）を開始するために、セル内に酸素欠乏状態を形成する工程とを有することによって、上記に示した要求に応える。前記水生植物は、前記嫌気的過程の間における蓄積した炭水化物の物質代謝によって、大きさを増大し、エタノールを放出する。次に、好気的過程（ａｅｒｏｂｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ）を開始するために、前記セル内に含酸素状態（ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）を形成する。前記水生植物は好気的過程の間に炭水化物を形成し蓄積する。前記酸素欠乏状態を形成する工程および含酸素状態を形成する工程は繰り返されて、水生植物の大きさの増大を促し、エタノールの放出を増大させる。
【０００３】
このように、本開示のより重要な特徴について、続く本開示の詳細な説明が一層よく理解され得るために、かつ当業への本提案が一層よく認識され得るために、かなり大まかに概説してきた。以下に記載され、かつ本願に添付される特許請求の範囲の主題を形成する本開示の付加的な特徴が存在する。
【０００４】
本開示の目的は、本開示を特徴付ける新規性の様々な特徴と共に、本開示に添付され、その一部を形成する特許請求の範囲に詳細に説明されている。
本開示の以下の詳細な説明を検討すれば、本開示は一層よく理解され、上述したもの以外の目的が明らかになるであろう。そのような説明は添付の図面に言及する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本開示の実施形態に従ったエタノールの生成および水生植物の成長を促進する方法の概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
ここで図面、具体的には図１を参照すると、本開示の実施形態の原理および概念を具体化し、概して参照数字１０で示された新たなエタノール生成方法が記載されている。
図１に示すように、エタノール生成および水生植物の成長を促進する方法１０は、概して、湖または池からの水生植物を採取することを含み、前記水生植物は次にセルに導入される。方法１０が実施されると、該方法は、水生植物が将来のセルのため、または置き換えの目的のために必要とされるのに応じて、それらの水生植物を成長させて提供するために用いられる。前記セルは水を保持するように構成され、セルを支持する地面の中への流体および気体の移動を防止するために内張りされていてもよいし、内張りされていなくてもよい。前記セル内には微粒子が入れられ、前記水生植物は前記セル内に導入される。前記セルにおいて、前記水生植物は微粒子に自身を固着させることができる。微粒子は、該微粒子が微粒子内への根の成長に対する水生植物の側のエネルギー消費の低減を促進し、微粒子の表面上における植物物質のより高いパーセンテージを保持するように用いられる。
【０００７】
前記方法は単一セルで実施できるが、セルの数およびセルの大きさは該方法には重要ではなく、それぞれの数および大きさは、利用可能な土地面積、原材料へのアクセスおよび原価管理によって規定され得る。前記セルは、選択された水生植物が適切に成長するのに必要とされるいかなる深さを有してもよい。しかしながら、前記セルは植物成長の制限を防止するために１０ｃｍ〜７ｍの深さを有し得ることが判明した。前記セルはまた温度制御されてもよく、具体的には、前記セルは、水生植物を枯らしてしまうことがある凍結を避けるべきである。前記セルのための熱は、隣接するエタノール処理プラントによって放出される廃熱または他の好都合な廃熱の供給源から捕捉されてもよい。
【０００８】
前記水生植物は、直接水中、または恒久的な飽和土のような水生環境中または同環境上で容易に生息する様々な水生植物から選択され得る。さらに、単一セル内に二種類以上の水生植物が用いられてもよい。前記水生植物としては、例えば、リュウノヒゲモ（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎ ｐｅｃｔｉｎａｔｕｓ）、エビモ（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎ ｃｒｉｓｐｕｓ）、カワツルモ（Ｒｕｐｐｉａ ｍａｉｔｉｍａ）、ホザキノフサモ（Ｍｙｒｉｏｐｈｙｌｌｕｍ ｓｐｉｃａｔｕｍ）、クロモ（Ｈｙｄｒｉｌｌａ ｖｅｒｔｉｃｉｌｌａｔｏ）、オオカナダモ（Ｅｌｏｄｅａ ｄｅｎｓａ）、スギナモ（Ｈｉｐｐｕｒｉｓ ｖｕｌｇａｒｉｓ）、アポノゲトン・ボイビニアヌス（Ａｐｏｎｏｇｅｔｏｎ ｂｏｉｖｉｎｉａｎｕｓ）、アポノゲトン・リギジホリンス（Ａｐｏｎｏｇｅｔｏｎ ｒｉｇｉｄｉｆｏｌｉｎｓ）、アポノゲトン・ロンギプルムロスス（Ａｐｏｎｏｇｅｔｏｎ ｌｏｎｇｉｐｌｕｍｕｌｏｓｕｓ）、ディディプリス・ディアンドラ（Ｄｉｄｉｐｌｉｓ ｄｉａｎｄｒａ）、ジャワモス（Ｖｅｓｉｃｕｌａｒｉａ ｄｕｂｙａｎａ）、ハイグロフィラ・アングスティフォリア（Ｈｙｇｒｏｐｈｉｌｉａ ａｕｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ）、ラージパールグラス（Ｍｉｃｒａｎｔｈｅｍｕｍ ｕｍｂｒｏｓｕｍ）、エイクホルニア・アズレア（Ｅｉｃｈｈｏｒｎｉａ ａｚｕｒｅａ）、アメリカ半夏生（Ｓａｕｒｕｒｕｓ ｃｅｒｎｕｕｓ）、クリプトコリネ・リングア（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｒｙｎｅ ｌｉｎｇｕａ）、ヒドロトリケ・ホトニフローラ（Ｈｙｄｒｏｔｒｉｃｈｅ ｈｏｔｔｏｎｉｉｆｌｏｒａ）、オランダプラント（Ｅｕｓｔｒａｌｉｓ ｓｔｅｌｌａｔａ）、バリスネリア・ルブラ （Ｖａｌｌｉｓｎｅｒｉａ ｒｕｂｒａ），ハイグロフィラ・サリチフォリア（Ｈｙｇｒｏｐｈｉｌａ ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ）、シペルス・ヘルフェリー（Ｃｙｐｅｒｕｓ ｈｅｉｆｅｒｉ）、クリプトコリネ・ペッチー（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｒｙｎｅ ｐｅｔｃｈｉｉ）、バリスネリア・アメリカーナ（Ｖａｌｌｉｓｎｅｒｉａ ａｍｅｒｉｃａｎａ）、バリスネリア・トルータ（Ｖａｌｌｉｓｎｅｒｉａ ｔｏｒｔａ）、ヒドロトリケ・ホトニフローラ（Ｈｙｄｒｏｔｒｉｃｈｅ ｈｏｔｔｏｎｉｉｆｌｏｒａ）、クラウスラ・ヘルムシー（Ｃｒａｓｓｕｌａ ｈｅｌｍｓｉｉ）、キクモ（Ｌｉｍｎｏｐｈｉｌａ ｓｅｓｓｉｌｉｆｌｏｒａ）、ヒロハノエビモ（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎ ｐｅｒｆｏｌｉａｔｕｓ）、ロタラ・ワリッキー（Ｒｏｔａｌａ ｗａｌｌｉｃｈｉｉ）、クリプトコリネ・ベケッティ（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｒｙｎｅ ｂｅｃｋｅｔｉｉ）、ブリクサ・アウベルティ（Ｂｌｙｘａ ａｕｂｅｒｔｉｉ）およびハイグロフィラ・ディフォルミス（Ｈｙｇｒｏｐｈｉｌａ ｄｉｆｆｏｒｍｍｉｓ）のような、しかしこれらに限定されない藻類（ａｌｇａｅ）、沈水生草本（ｓｕｂｍｅｒｓｅｄ ａｑｕａｔｉｃ ｈｅｒｂｓ）、スピロデラ・ポリュリザ（Ｓｐｉｒｏｄｅｌａ ｐｏｌｙｒｒｈｉｚａ）、ミジンコウキクサ（Ｗｏｌｆｆｉａ ｇｌｏｂｏｓａ）、ヒンジモ（Ｌｅｍｎａ ｔｒｉｓｕｌｅａ）、イボウキクサ（Ｌｅｍｎａ ｇｉｂｂａ）、コウキクサ（Ｌｅｍｎａ ｍｉｎｏｒ）、およびヒメウキクサ（Ｌａｎｄｏｌｔｉａ ｐｕｎｃｔａｔａ）のような、しかしこれらに限定されないウキクサ（ｄｕｃｋｗｅｅｄｓ）、ボタンウキクサ（Ｐｉｓｔｉａ ｓｔｒａｔｉｏｔｅｓ）のような、しかしこれらに限定されないウォーターキャベツ（ｗａｔｅｒ ｃａｂｂａｇｅ）、ラナンキュラス（Ｒａｎｕｎｃｕｌｕｓ）のような、しかしこれらに限定されないキンポウゲ（ｂｕｔｔｅｒｃｕｐｓ）、トラパ・ナタンス（Ｔｒａｐａ ｎａｔａｎｓ）およびトラパ・ビコルニス（Ｔｒａｐａ ｂｉｃｏｒｎｉｓ）のような、しかしこれらに限定されないオニビシ（ｗａｔｅｒ ｃａｌｔｒｏｐ）、ヨザキスイレン（Ｎｙｍｐｈａｅａ ｌｏｔｕｓ）、スイレン科（Ｎｙｍｐｈａｅａｃｅａｅ）およびハス科（Ｎｅｌｕｍｂｏｎａｃｅａｅ）のようなスイレン（ｗａｔｅｒ ｌｉｌｙ）、ホテイアオイ（Ｅｉｃｈｈｏｒｎｉａ ｃｒａｓｓｉｐｅｓ）、ボルビティス・ヒュッデロイ（Ｂｏｌｂｉｔｉｓ ｈｅｕｄｅｌｏｔｉｉ）およびカボンバ（Ｃａｂｏｍｂａ）のような、しかしこれらに限定されないウォーターヒヤシンス（ｗａｔｅｒ ｈｙａｃｉｎｔｈ）、並びに、ヘテランテラ（Ｈｅｔｅｒａｎｔｈｅｒａ ｚｏｓｔｅｒｉｆｏｌｉａ）、ポシドニア科（Ｐｏｓｉｄｏｎｉａｃｅａｅ）、アマモ科（Ｚｏｓｔｅｒａｃｅａｅ）、トチカガミ科（Ｈｙｄｒｏｃｈａｒｉｔａｃｅａｅ）およびシオニラ科（Ｃｙｍｏｄｏｃｅａｃｅａｅ）ような、しかしこれらに限定されない海草（ｓｅａｇｒａｓｓｅｓ）が挙げられ得る。さらに、様々な実施形態のうちの１つにおいて、宿主藻類は、緑藻類、紅藻類、褐藻類、珪藻類、海藻類、淡水性藻類、単細胞藻類、多細胞藻類、海草、低温耐性藻類（ｃｏｌｄ−ｔｏｌｅｒａｎｔ ａｌｇａｌ ｓｔｒａｉｎｓ）、熱耐性藻類（ｈｅａｔ−ｔｏｌｅｒａｎｔ ａｌｇａｌ ｓｔｒａｉｎｓ）、エタノール耐性藻類（ｅｔｈａｎｏｌ−ｔｏｌｅｒａｎｔ ａｌｇａｌ ｓｔｒａｉｎｓ）およびそれらの組み合わせのうちから選択される。
【０００９】
水生植物一般はまた、ヒルムシロ科（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎａｃｅａｅ）、マツモ科（Ｃｅｒａｔｏｐｈｙｌｌａｃｅａｅ）、アリノトウグサ科（Ｈａｌｏｒａｇａｃｅａｅ）およびミカン科（Ｒｕｐｐｉａｃｅａｅ）を含む植物の科のうちの１つから選択されてもよい。より具体的には、選択された水生植物は、嫌気的ＣＯ２生成の好気的ＣＯ２生成に対する比を増大させる大きなパスツール効果を有するべきである。典型的には、この比は１：３のオーダーであるが、「Ａｎｏｘｉａ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｑｕａｔｉｃ ｍｏｎｏｃｏｔ Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎ ｐｅｃｔｉｎａｔｕｓ： ａｂｓｅｎｃｅ ｏｆ ｏｘｙｇｅｎ ｓｔｉｍｕｌａｔｅｓ ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｉｎ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａｎ ｕｓｕａｌｌｙ ｌａｒｇｅ Ｐａｓｔｅｕｒ ｅｆｆｅｃｔ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｂｏｔａｎｙ、第５１巻、第３４９号、第１４１３〜１４２２頁、２０００年８月に記載されているように、例えばサゴヒルムシロ（Ｓａｇｏ Ｐｏｎｄｗｅｅｄ）として一般に知られているリュウノヒゲモ（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎ ｐｅｃｔｉｎａｔｕｓ）のような水生植物については、この比を２：１に増大してもよい。前記文献は参照によって本願に援用される。酸素欠乏環境において起こる伸長過程の間に、植物は伸長して、後に水生植物の好気的過程を通じて好気的代謝の間に形成される炭水化物を蓄積するために用いられる細胞の室（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｃｈａｍｂｅｒ）を形成する。次に、これらの炭水化物は、水生植物の嫌気的過程を通じて、嫌気的代謝中にエタノールを放出するために用いられ得る。概して、反応式は以下の通りである：
好気的植物代謝：６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ→６Ｏ２＋Ｃ６Ｈ１２Ｏ６
嫌気的植物代謝：Ｃ６Ｈ１２Ｏ６→２ＣＯ２＋２Ｃ２Ｈ５ＯＨ
水生植物がセル内に位置したならば、セル内の水は、セル内に酸素欠乏水を初めから、または後に導入することによって、酸素欠乏状態にされる。これに代わって、トウモロコシおよび／または細菌を前記水に添加して、水中の酸素を枯渇させてもよい。水中の酸素の欠乏は、水生植物において嫌気的過程を開始し、水生植物を伸長させてエタノールを生成させる。これは化学触媒およびＣＯ２の導入によって促進され得る。含まれ得る１つの化学触媒は、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸である。水生植物の成長を促進するために、付加的な栄養分、およびカリウム、窒素およびリンの塩のような塩がさらに添加されてもよい。さらに、用いられている水生植物の種によって、スクロース、グルコースおよびアセテートのようなものを含むが、これらに限定されない、有機基質も前記セルに添加されてもよい。
【００１０】
嫌気的過程の間に、水生植物は大きさが劇的に増大し、その元の長さの１０倍以上の伸長を達成し得る。本願において「大きさ」という用語は、植物物質が大量の炭水化物を蓄積することを可能にする植物物質の体積増加を包含することが理解される。この伸長は、後に水生植物によって形成される炭水化物を保持するための細胞の室を提供する。加えて、嫌気的過程の間に、水生植物によってエタノールが細胞外に分泌される。その後、このエタノールは従来の方法によって取り出されるまで前記セルの水中に保持される。さらに下記で説明するように、前記セルは、最初に用いられる場合には、実施している特定の方法に応じて決定される最低エタノール濃度に達し得る。この最低濃度は前記方法の進行を通じて増大されるであろう。この工程は１日〜数日間行なわれてもよいが、リュウノヒゲモの場合には、合計６日間で十分であり得る。必要な時間は、光拡散性および栄養分の利用可能度のような多数の因子に依存するであろう。
【００１１】
次の工程は、好気的過程を開始する含酸素状態を前記セル内に形成することによって、嫌気的過程を停止することである。これは、前記セルに含酸素水（ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ ｗａｔｅｒ）を導入することにより、および酸素欠乏水を除去することにより行われ得る。好気的過程の間に、上記に示したように、水生植物は代謝プロセスを通じて炭水化物を形成し、次いで、その炭水化物をそれらの水生植物の伸長した構造内に保持する。水生植物に栄養分を提供するために、方法１０からの廃バイオマス、産業廃棄物、都市廃棄物などのような廃棄物を前記セルに添加してもよい。加えて、水生植物の成長を促進するための温度制御となるように、最大日光のろ過（ｍａｘｉｍｕｍ ｓｕｎｌｉｇｈｔ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）は望ましい。さらに、セルのＣＯ２アシドーシスを防止するために、セルのｐＨを監視しなければならない。これは、炭酸カルシウムおよび塩素酸カルシウムのようなカルシウム緩衝化合物によって中和されてもよいが、最終的にはセル内の特定の水生植物種の耐性に依存するであろう。好気的過程の継続時間は、同様に多くの因子に依存するが、典型的には、炭水化物の生成が遅くなり始めたときに終了するであろう。リュウノヒゲモでは、これはセル内の環境条件に依存して２日間〜１４日間であり出る。
【００１２】
酸素欠乏水および含酸素水の使用はまた、前記セル内の熱的な層の使用によって組み合わせられてもよい。具体的には、セルの底に存在するであろう最も低温の層は成長を促進するように酸素欠乏状態のままであり得、一方、より暖かい水の上層は好気的過程を促進するように含酸素水を含み得る。
【００１３】
最大の炭水化物形成に近づいたならば、含酸素水は除去され、再び伸長およびエタノール形成の過程を開始するために再度酸素欠乏水と置き換えられる。次いで、酸素欠乏水を添加する工程および含酸素水を添加する工程は、伸長およびエタノール生成、並びにそれに続く炭水化物生成を継続的に促進するように繰り返される。これは、植物成長が、植物の老化に対して失われる植物物質、およびエタノール生成の確立された耐性にもはや合致しないそのような植物の双方を補充するような、自立したサイクルを形成する。補充目的のため、または別のセル用の植物物質の供給のために用いることができない付加的な植物成長物は取り出されて、従来の方法を用いて発酵させられて、またもエタノールを生成すし得る。前記発酵過程中に放出される二酸化炭素は捕捉され、炭水化物の生成を促進するために前記セルに戻され得る。植物廃棄物は、発酵過程の前または後の双方において、セルへの栄養分の補充のためにさらに用いられてもよいし、かつ／または、エタノールおよびディーゼル生物燃料、医薬品、化粧品、着色材、塗料などにおいてのような生化学産業的用途のために加工されてもよい。
【００１４】
上述したように、前記酸素欠乏水は、少なくともそのエタノール含有量が水生植物に対する致死濃度に近づくまで、保持され、再使用され得る。この濃度は、用いられている水生植物、並びに用いられているセルの数に依存し、それらは嫌気的過程が生じ得る回数に影響を与え得る。典型的には、前記方法は、酸素欠乏状態と含酸素状態とを交替させるために、必要に応じて、酸素欠乏水および含酸素水がセル間で循環させられる多数のセルによって実施されるであろう。例えば、多数のセルを用いる過程は、２％のエタノールを含有する酸素欠乏水を有する第１セルを備えてもよく、前記酸素欠乏水は、以前は酸素化されていた第２セルに移動される。前記酸素欠乏水は、第２セルの除去された含酸素水に置き換わって、第２セルに酸素欠乏状態を形成する。次いで第２セル内では、植物成長およびエタノール生成が促される。第２セル中に元々エタノールを有していることにより（酸素欠乏水は第１セルの嫌気的過程からのエタノールを含有しているので）、水生植物が水中のエタノールを検知したときに、エタノール生成にさらに拍車がかけられ得ることが注目される。前記エタノール濃度は、例えば第２セルでは４％まで増大させてもよい。酸素欠乏水が新たなセルに移動される毎に、それらの植物の伸長およびエタノールの生成が促進される。酸素欠乏水のエタノール濃度が、例えば１０体積％のような所定レベルに達したならば、酸素欠乏水は現在配置されているセルから取り出され、その水から従来の手段を用いてエタノールが抽出される。
【００１５】
多数のセルの使用は、前記サイクルが、またも自立的であり、炭水化物の形成中に二酸化炭素を隔離する閉ループ内で用いられることを可能にする。方法１０は、新たな水生植物を、それらが老化によって消耗されるよりも速く成長させて、新しく栽培された水生植物によって新たなセルが播種されることを可能にする。より重要なことは、植物廃棄物はすべてエタノールへの発酵によって用いられ、供給材料として、生化学産業用に加工されるか、または前記セルに戻され得る。
【００１６】
上記の記載に関して、開示によって可能となる実施形態の各部分に対する、大きさ、材料、形状、形態、機能、並びに操作、組み立ておよび使用の手法における変形物を含む最適の寸法的関係は、当業者には容易に分かり、かつ明白であると考えられる。また図面に図示され、本明細書中に記載されたものと均等な関係にあるものはすべて、本開示の実施形態によって包含されることが意図される。
【００１７】
従って、前述のものは、本開示の原理の実例に過ぎないものとみなされる。さらに多数の修正および変更が当業者によって容易に想到されるので、本開示を図示および記載された厳密な構造および操作に限定することは望ましくない。従って、適当な変更物および均等物は、本開示の範囲内にあって、すべて用いられ得る。
【技術分野】
【０００１】
本開示はエタノールの生成方法に関連し、より具体的には、嫌気的代謝の間にフリーエタノールを生成する植物による植物成長を促進し、植物成長およびエタノール生成の自立したサイクルを形成する、新規のエタノール生成方法に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本開示の実施形態は、概して、水を収容したセル内に水生植物を配置する工程と、前記水生植物による嫌気的過程（ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ）を開始するために、セル内に酸素欠乏状態を形成する工程とを有することによって、上記に示した要求に応える。前記水生植物は、前記嫌気的過程の間における蓄積した炭水化物の物質代謝によって、大きさを増大し、エタノールを放出する。次に、好気的過程（ａｅｒｏｂｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ）を開始するために、前記セル内に含酸素状態（ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）を形成する。前記水生植物は好気的過程の間に炭水化物を形成し蓄積する。前記酸素欠乏状態を形成する工程および含酸素状態を形成する工程は繰り返されて、水生植物の大きさの増大を促し、エタノールの放出を増大させる。
【０００３】
このように、本開示のより重要な特徴について、続く本開示の詳細な説明が一層よく理解され得るために、かつ当業への本提案が一層よく認識され得るために、かなり大まかに概説してきた。以下に記載され、かつ本願に添付される特許請求の範囲の主題を形成する本開示の付加的な特徴が存在する。
【０００４】
本開示の目的は、本開示を特徴付ける新規性の様々な特徴と共に、本開示に添付され、その一部を形成する特許請求の範囲に詳細に説明されている。
本開示の以下の詳細な説明を検討すれば、本開示は一層よく理解され、上述したもの以外の目的が明らかになるであろう。そのような説明は添付の図面に言及する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本開示の実施形態に従ったエタノールの生成および水生植物の成長を促進する方法の概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
ここで図面、具体的には図１を参照すると、本開示の実施形態の原理および概念を具体化し、概して参照数字１０で示された新たなエタノール生成方法が記載されている。
図１に示すように、エタノール生成および水生植物の成長を促進する方法１０は、概して、湖または池からの水生植物を採取することを含み、前記水生植物は次にセルに導入される。方法１０が実施されると、該方法は、水生植物が将来のセルのため、または置き換えの目的のために必要とされるのに応じて、それらの水生植物を成長させて提供するために用いられる。前記セルは水を保持するように構成され、セルを支持する地面の中への流体および気体の移動を防止するために内張りされていてもよいし、内張りされていなくてもよい。前記セル内には微粒子が入れられ、前記水生植物は前記セル内に導入される。前記セルにおいて、前記水生植物は微粒子に自身を固着させることができる。微粒子は、該微粒子が微粒子内への根の成長に対する水生植物の側のエネルギー消費の低減を促進し、微粒子の表面上における植物物質のより高いパーセンテージを保持するように用いられる。
【０００７】
前記方法は単一セルで実施できるが、セルの数およびセルの大きさは該方法には重要ではなく、それぞれの数および大きさは、利用可能な土地面積、原材料へのアクセスおよび原価管理によって規定され得る。前記セルは、選択された水生植物が適切に成長するのに必要とされるいかなる深さを有してもよい。しかしながら、前記セルは植物成長の制限を防止するために１０ｃｍ〜７ｍの深さを有し得ることが判明した。前記セルはまた温度制御されてもよく、具体的には、前記セルは、水生植物を枯らしてしまうことがある凍結を避けるべきである。前記セルのための熱は、隣接するエタノール処理プラントによって放出される廃熱または他の好都合な廃熱の供給源から捕捉されてもよい。
【０００８】
前記水生植物は、直接水中、または恒久的な飽和土のような水生環境中または同環境上で容易に生息する様々な水生植物から選択され得る。さらに、単一セル内に二種類以上の水生植物が用いられてもよい。前記水生植物としては、例えば、リュウノヒゲモ（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎ ｐｅｃｔｉｎａｔｕｓ）、エビモ（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎ ｃｒｉｓｐｕｓ）、カワツルモ（Ｒｕｐｐｉａ ｍａｉｔｉｍａ）、ホザキノフサモ（Ｍｙｒｉｏｐｈｙｌｌｕｍ ｓｐｉｃａｔｕｍ）、クロモ（Ｈｙｄｒｉｌｌａ ｖｅｒｔｉｃｉｌｌａｔｏ）、オオカナダモ（Ｅｌｏｄｅａ ｄｅｎｓａ）、スギナモ（Ｈｉｐｐｕｒｉｓ ｖｕｌｇａｒｉｓ）、アポノゲトン・ボイビニアヌス（Ａｐｏｎｏｇｅｔｏｎ ｂｏｉｖｉｎｉａｎｕｓ）、アポノゲトン・リギジホリンス（Ａｐｏｎｏｇｅｔｏｎ ｒｉｇｉｄｉｆｏｌｉｎｓ）、アポノゲトン・ロンギプルムロスス（Ａｐｏｎｏｇｅｔｏｎ ｌｏｎｇｉｐｌｕｍｕｌｏｓｕｓ）、ディディプリス・ディアンドラ（Ｄｉｄｉｐｌｉｓ ｄｉａｎｄｒａ）、ジャワモス（Ｖｅｓｉｃｕｌａｒｉａ ｄｕｂｙａｎａ）、ハイグロフィラ・アングスティフォリア（Ｈｙｇｒｏｐｈｉｌｉａ ａｕｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ）、ラージパールグラス（Ｍｉｃｒａｎｔｈｅｍｕｍ ｕｍｂｒｏｓｕｍ）、エイクホルニア・アズレア（Ｅｉｃｈｈｏｒｎｉａ ａｚｕｒｅａ）、アメリカ半夏生（Ｓａｕｒｕｒｕｓ ｃｅｒｎｕｕｓ）、クリプトコリネ・リングア（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｒｙｎｅ ｌｉｎｇｕａ）、ヒドロトリケ・ホトニフローラ（Ｈｙｄｒｏｔｒｉｃｈｅ ｈｏｔｔｏｎｉｉｆｌｏｒａ）、オランダプラント（Ｅｕｓｔｒａｌｉｓ ｓｔｅｌｌａｔａ）、バリスネリア・ルブラ （Ｖａｌｌｉｓｎｅｒｉａ ｒｕｂｒａ），ハイグロフィラ・サリチフォリア（Ｈｙｇｒｏｐｈｉｌａ ｓａｌｉｃｉｆｏｌｉａ）、シペルス・ヘルフェリー（Ｃｙｐｅｒｕｓ ｈｅｉｆｅｒｉ）、クリプトコリネ・ペッチー（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｒｙｎｅ ｐｅｔｃｈｉｉ）、バリスネリア・アメリカーナ（Ｖａｌｌｉｓｎｅｒｉａ ａｍｅｒｉｃａｎａ）、バリスネリア・トルータ（Ｖａｌｌｉｓｎｅｒｉａ ｔｏｒｔａ）、ヒドロトリケ・ホトニフローラ（Ｈｙｄｒｏｔｒｉｃｈｅ ｈｏｔｔｏｎｉｉｆｌｏｒａ）、クラウスラ・ヘルムシー（Ｃｒａｓｓｕｌａ ｈｅｌｍｓｉｉ）、キクモ（Ｌｉｍｎｏｐｈｉｌａ ｓｅｓｓｉｌｉｆｌｏｒａ）、ヒロハノエビモ（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎ ｐｅｒｆｏｌｉａｔｕｓ）、ロタラ・ワリッキー（Ｒｏｔａｌａ ｗａｌｌｉｃｈｉｉ）、クリプトコリネ・ベケッティ（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｒｙｎｅ ｂｅｃｋｅｔｉｉ）、ブリクサ・アウベルティ（Ｂｌｙｘａ ａｕｂｅｒｔｉｉ）およびハイグロフィラ・ディフォルミス（Ｈｙｇｒｏｐｈｉｌａ ｄｉｆｆｏｒｍｍｉｓ）のような、しかしこれらに限定されない藻類（ａｌｇａｅ）、沈水生草本（ｓｕｂｍｅｒｓｅｄ ａｑｕａｔｉｃ ｈｅｒｂｓ）、スピロデラ・ポリュリザ（Ｓｐｉｒｏｄｅｌａ ｐｏｌｙｒｒｈｉｚａ）、ミジンコウキクサ（Ｗｏｌｆｆｉａ ｇｌｏｂｏｓａ）、ヒンジモ（Ｌｅｍｎａ ｔｒｉｓｕｌｅａ）、イボウキクサ（Ｌｅｍｎａ ｇｉｂｂａ）、コウキクサ（Ｌｅｍｎａ ｍｉｎｏｒ）、およびヒメウキクサ（Ｌａｎｄｏｌｔｉａ ｐｕｎｃｔａｔａ）のような、しかしこれらに限定されないウキクサ（ｄｕｃｋｗｅｅｄｓ）、ボタンウキクサ（Ｐｉｓｔｉａ ｓｔｒａｔｉｏｔｅｓ）のような、しかしこれらに限定されないウォーターキャベツ（ｗａｔｅｒ ｃａｂｂａｇｅ）、ラナンキュラス（Ｒａｎｕｎｃｕｌｕｓ）のような、しかしこれらに限定されないキンポウゲ（ｂｕｔｔｅｒｃｕｐｓ）、トラパ・ナタンス（Ｔｒａｐａ ｎａｔａｎｓ）およびトラパ・ビコルニス（Ｔｒａｐａ ｂｉｃｏｒｎｉｓ）のような、しかしこれらに限定されないオニビシ（ｗａｔｅｒ ｃａｌｔｒｏｐ）、ヨザキスイレン（Ｎｙｍｐｈａｅａ ｌｏｔｕｓ）、スイレン科（Ｎｙｍｐｈａｅａｃｅａｅ）およびハス科（Ｎｅｌｕｍｂｏｎａｃｅａｅ）のようなスイレン（ｗａｔｅｒ ｌｉｌｙ）、ホテイアオイ（Ｅｉｃｈｈｏｒｎｉａ ｃｒａｓｓｉｐｅｓ）、ボルビティス・ヒュッデロイ（Ｂｏｌｂｉｔｉｓ ｈｅｕｄｅｌｏｔｉｉ）およびカボンバ（Ｃａｂｏｍｂａ）のような、しかしこれらに限定されないウォーターヒヤシンス（ｗａｔｅｒ ｈｙａｃｉｎｔｈ）、並びに、ヘテランテラ（Ｈｅｔｅｒａｎｔｈｅｒａ ｚｏｓｔｅｒｉｆｏｌｉａ）、ポシドニア科（Ｐｏｓｉｄｏｎｉａｃｅａｅ）、アマモ科（Ｚｏｓｔｅｒａｃｅａｅ）、トチカガミ科（Ｈｙｄｒｏｃｈａｒｉｔａｃｅａｅ）およびシオニラ科（Ｃｙｍｏｄｏｃｅａｃｅａｅ）ような、しかしこれらに限定されない海草（ｓｅａｇｒａｓｓｅｓ）が挙げられ得る。さらに、様々な実施形態のうちの１つにおいて、宿主藻類は、緑藻類、紅藻類、褐藻類、珪藻類、海藻類、淡水性藻類、単細胞藻類、多細胞藻類、海草、低温耐性藻類（ｃｏｌｄ−ｔｏｌｅｒａｎｔ ａｌｇａｌ ｓｔｒａｉｎｓ）、熱耐性藻類（ｈｅａｔ−ｔｏｌｅｒａｎｔ ａｌｇａｌ ｓｔｒａｉｎｓ）、エタノール耐性藻類（ｅｔｈａｎｏｌ−ｔｏｌｅｒａｎｔ ａｌｇａｌ ｓｔｒａｉｎｓ）およびそれらの組み合わせのうちから選択される。
【０００９】
水生植物一般はまた、ヒルムシロ科（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎａｃｅａｅ）、マツモ科（Ｃｅｒａｔｏｐｈｙｌｌａｃｅａｅ）、アリノトウグサ科（Ｈａｌｏｒａｇａｃｅａｅ）およびミカン科（Ｒｕｐｐｉａｃｅａｅ）を含む植物の科のうちの１つから選択されてもよい。より具体的には、選択された水生植物は、嫌気的ＣＯ２生成の好気的ＣＯ２生成に対する比を増大させる大きなパスツール効果を有するべきである。典型的には、この比は１：３のオーダーであるが、「Ａｎｏｘｉａ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｑｕａｔｉｃ ｍｏｎｏｃｏｔ Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎ ｐｅｃｔｉｎａｔｕｓ： ａｂｓｅｎｃｅ ｏｆ ｏｘｙｇｅｎ ｓｔｉｍｕｌａｔｅｓ ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｉｎ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａｎ ｕｓｕａｌｌｙ ｌａｒｇｅ Ｐａｓｔｅｕｒ ｅｆｆｅｃｔ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｂｏｔａｎｙ、第５１巻、第３４９号、第１４１３〜１４２２頁、２０００年８月に記載されているように、例えばサゴヒルムシロ（Ｓａｇｏ Ｐｏｎｄｗｅｅｄ）として一般に知られているリュウノヒゲモ（Ｐｏｔａｍｏｇｅｔｏｎ ｐｅｃｔｉｎａｔｕｓ）のような水生植物については、この比を２：１に増大してもよい。前記文献は参照によって本願に援用される。酸素欠乏環境において起こる伸長過程の間に、植物は伸長して、後に水生植物の好気的過程を通じて好気的代謝の間に形成される炭水化物を蓄積するために用いられる細胞の室（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｃｈａｍｂｅｒ）を形成する。次に、これらの炭水化物は、水生植物の嫌気的過程を通じて、嫌気的代謝中にエタノールを放出するために用いられ得る。概して、反応式は以下の通りである：
好気的植物代謝：６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ→６Ｏ２＋Ｃ６Ｈ１２Ｏ６
嫌気的植物代謝：Ｃ６Ｈ１２Ｏ６→２ＣＯ２＋２Ｃ２Ｈ５ＯＨ
水生植物がセル内に位置したならば、セル内の水は、セル内に酸素欠乏水を初めから、または後に導入することによって、酸素欠乏状態にされる。これに代わって、トウモロコシおよび／または細菌を前記水に添加して、水中の酸素を枯渇させてもよい。水中の酸素の欠乏は、水生植物において嫌気的過程を開始し、水生植物を伸長させてエタノールを生成させる。これは化学触媒およびＣＯ２の導入によって促進され得る。含まれ得る１つの化学触媒は、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸である。水生植物の成長を促進するために、付加的な栄養分、およびカリウム、窒素およびリンの塩のような塩がさらに添加されてもよい。さらに、用いられている水生植物の種によって、スクロース、グルコースおよびアセテートのようなものを含むが、これらに限定されない、有機基質も前記セルに添加されてもよい。
【００１０】
嫌気的過程の間に、水生植物は大きさが劇的に増大し、その元の長さの１０倍以上の伸長を達成し得る。本願において「大きさ」という用語は、植物物質が大量の炭水化物を蓄積することを可能にする植物物質の体積増加を包含することが理解される。この伸長は、後に水生植物によって形成される炭水化物を保持するための細胞の室を提供する。加えて、嫌気的過程の間に、水生植物によってエタノールが細胞外に分泌される。その後、このエタノールは従来の方法によって取り出されるまで前記セルの水中に保持される。さらに下記で説明するように、前記セルは、最初に用いられる場合には、実施している特定の方法に応じて決定される最低エタノール濃度に達し得る。この最低濃度は前記方法の進行を通じて増大されるであろう。この工程は１日〜数日間行なわれてもよいが、リュウノヒゲモの場合には、合計６日間で十分であり得る。必要な時間は、光拡散性および栄養分の利用可能度のような多数の因子に依存するであろう。
【００１１】
次の工程は、好気的過程を開始する含酸素状態を前記セル内に形成することによって、嫌気的過程を停止することである。これは、前記セルに含酸素水（ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ ｗａｔｅｒ）を導入することにより、および酸素欠乏水を除去することにより行われ得る。好気的過程の間に、上記に示したように、水生植物は代謝プロセスを通じて炭水化物を形成し、次いで、その炭水化物をそれらの水生植物の伸長した構造内に保持する。水生植物に栄養分を提供するために、方法１０からの廃バイオマス、産業廃棄物、都市廃棄物などのような廃棄物を前記セルに添加してもよい。加えて、水生植物の成長を促進するための温度制御となるように、最大日光のろ過（ｍａｘｉｍｕｍ ｓｕｎｌｉｇｈｔ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）は望ましい。さらに、セルのＣＯ２アシドーシスを防止するために、セルのｐＨを監視しなければならない。これは、炭酸カルシウムおよび塩素酸カルシウムのようなカルシウム緩衝化合物によって中和されてもよいが、最終的にはセル内の特定の水生植物種の耐性に依存するであろう。好気的過程の継続時間は、同様に多くの因子に依存するが、典型的には、炭水化物の生成が遅くなり始めたときに終了するであろう。リュウノヒゲモでは、これはセル内の環境条件に依存して２日間〜１４日間であり出る。
【００１２】
酸素欠乏水および含酸素水の使用はまた、前記セル内の熱的な層の使用によって組み合わせられてもよい。具体的には、セルの底に存在するであろう最も低温の層は成長を促進するように酸素欠乏状態のままであり得、一方、より暖かい水の上層は好気的過程を促進するように含酸素水を含み得る。
【００１３】
最大の炭水化物形成に近づいたならば、含酸素水は除去され、再び伸長およびエタノール形成の過程を開始するために再度酸素欠乏水と置き換えられる。次いで、酸素欠乏水を添加する工程および含酸素水を添加する工程は、伸長およびエタノール生成、並びにそれに続く炭水化物生成を継続的に促進するように繰り返される。これは、植物成長が、植物の老化に対して失われる植物物質、およびエタノール生成の確立された耐性にもはや合致しないそのような植物の双方を補充するような、自立したサイクルを形成する。補充目的のため、または別のセル用の植物物質の供給のために用いることができない付加的な植物成長物は取り出されて、従来の方法を用いて発酵させられて、またもエタノールを生成すし得る。前記発酵過程中に放出される二酸化炭素は捕捉され、炭水化物の生成を促進するために前記セルに戻され得る。植物廃棄物は、発酵過程の前または後の双方において、セルへの栄養分の補充のためにさらに用いられてもよいし、かつ／または、エタノールおよびディーゼル生物燃料、医薬品、化粧品、着色材、塗料などにおいてのような生化学産業的用途のために加工されてもよい。
【００１４】
上述したように、前記酸素欠乏水は、少なくともそのエタノール含有量が水生植物に対する致死濃度に近づくまで、保持され、再使用され得る。この濃度は、用いられている水生植物、並びに用いられているセルの数に依存し、それらは嫌気的過程が生じ得る回数に影響を与え得る。典型的には、前記方法は、酸素欠乏状態と含酸素状態とを交替させるために、必要に応じて、酸素欠乏水および含酸素水がセル間で循環させられる多数のセルによって実施されるであろう。例えば、多数のセルを用いる過程は、２％のエタノールを含有する酸素欠乏水を有する第１セルを備えてもよく、前記酸素欠乏水は、以前は酸素化されていた第２セルに移動される。前記酸素欠乏水は、第２セルの除去された含酸素水に置き換わって、第２セルに酸素欠乏状態を形成する。次いで第２セル内では、植物成長およびエタノール生成が促される。第２セル中に元々エタノールを有していることにより（酸素欠乏水は第１セルの嫌気的過程からのエタノールを含有しているので）、水生植物が水中のエタノールを検知したときに、エタノール生成にさらに拍車がかけられ得ることが注目される。前記エタノール濃度は、例えば第２セルでは４％まで増大させてもよい。酸素欠乏水が新たなセルに移動される毎に、それらの植物の伸長およびエタノールの生成が促進される。酸素欠乏水のエタノール濃度が、例えば１０体積％のような所定レベルに達したならば、酸素欠乏水は現在配置されているセルから取り出され、その水から従来の手段を用いてエタノールが抽出される。
【００１５】
多数のセルの使用は、前記サイクルが、またも自立的であり、炭水化物の形成中に二酸化炭素を隔離する閉ループ内で用いられることを可能にする。方法１０は、新たな水生植物を、それらが老化によって消耗されるよりも速く成長させて、新しく栽培された水生植物によって新たなセルが播種されることを可能にする。より重要なことは、植物廃棄物はすべてエタノールへの発酵によって用いられ、供給材料として、生化学産業用に加工されるか、または前記セルに戻され得る。
【００１６】
上記の記載に関して、開示によって可能となる実施形態の各部分に対する、大きさ、材料、形状、形態、機能、並びに操作、組み立ておよび使用の手法における変形物を含む最適の寸法的関係は、当業者には容易に分かり、かつ明白であると考えられる。また図面に図示され、本明細書中に記載されたものと均等な関係にあるものはすべて、本開示の実施形態によって包含されることが意図される。
【００１７】
従って、前述のものは、本開示の原理の実例に過ぎないものとみなされる。さらに多数の修正および変更が当業者によって容易に想到されるので、本開示を図示および記載された厳密な構造および操作に限定することは望ましくない。従って、適当な変更物および均等物は、本開示の範囲内にあって、すべて用いられ得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エタノールの形成を引き起こす方法において、該方法は、
水を収容したセル内に水生植物を配置する工程と、
前記水生植物による嫌気的過程を開始するために、前記セル内に酸素欠乏状態を形成する工程であって、前記水生植物は、前記嫌気的過程の間における蓄積した炭水化物の物質代謝によって、大きさを増大し、かつエタノールを放出する工程と、
好気的過程を開始するために、前記セル内に含酸素状態を形成する工程であって、前記水生植物は前記好気的過程の間に炭水化物を形成して蓄積する、工程と、
前記酸素欠乏状態を形成する工程および含酸素状態を形成する工程を繰り返して、水生植物の大きさの増大を促し、かつエタノールの放出を増大させる工程とを含む、方法。
【請求項２】
前記セルからエタノールを取り出す工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
嫌気的代謝を増進するために、触媒を導入する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
好気的代謝および炭水化物の形成を増進するために、ＣＯ２を添加する工程をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記触媒を導入する工程は、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｈｙｎｏｘｙａｃｅｄｉｃ ａｃｉｄ）を添加する工程を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記セルに水生植物を配置する工程は、前記水生植物がヒルムシロ科から選択されることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記酸素欠乏状態を形成する工程は、前記セル中に酸素欠乏水を有する工程を含み、
前記含酸素状態を形成する工程は、前記セル中に含酸素水を有する工程を含み、
前記酸素欠乏水が前記含酸素水によって置き換えられた後、前記酸素欠乏水を保持し、前記酸素欠乏水を、別の酸素欠乏状態を開始するために少なくとも１回は再使用する工程をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
複数のセル内に水生植物を配置する工程と、
前記酸素欠乏水中のエタノールの濃度を増大させるために、前記酸素欠乏水を前記セル間において移動させる工程とをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記好気的過程の間において炭水化物の生成を増進させるために、前記セルに植物養分を導入する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
生化学産業において水生植物供給材料として使用可能にするために、または新たなセルに播種するために、過剰な植物物質を取り出す工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
生化学産業において使用可能にするために、または水生植物供給材料として使用可能にするために、老化した植物物質を取り出す工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１】
エタノールの形成を引き起こす方法において、該方法は、
水を収容したセル内に水生植物を配置する工程と、
前記水生植物による嫌気的過程を開始するために、前記セル内に酸素欠乏状態を形成する工程であって、前記水生植物は、前記嫌気的過程の間における蓄積した炭水化物の物質代謝によって、大きさを増大し、かつエタノールを放出する工程と、
好気的過程を開始するために、前記セル内に含酸素状態を形成する工程であって、前記水生植物は前記好気的過程の間に炭水化物を形成して蓄積する、工程と、
前記酸素欠乏状態を形成する工程および含酸素状態を形成する工程を繰り返して、水生植物の大きさの増大を促し、かつエタノールの放出を増大させる工程とを含む、方法。
【請求項２】
前記セルからエタノールを取り出す工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
嫌気的代謝を増進するために、触媒を導入する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
好気的代謝および炭水化物の形成を増進するために、ＣＯ２を添加する工程をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記触媒を導入する工程は、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸（２，４−ｄｉｃｈｌｏｒｏｐｈｙｎｏｘｙａｃｅｄｉｃ ａｃｉｄ）を添加する工程を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記セルに水生植物を配置する工程は、前記水生植物がヒルムシロ科から選択されることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記酸素欠乏状態を形成する工程は、前記セル中に酸素欠乏水を有する工程を含み、
前記含酸素状態を形成する工程は、前記セル中に含酸素水を有する工程を含み、
前記酸素欠乏水が前記含酸素水によって置き換えられた後、前記酸素欠乏水を保持し、前記酸素欠乏水を、別の酸素欠乏状態を開始するために少なくとも１回は再使用する工程をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
複数のセル内に水生植物を配置する工程と、
前記酸素欠乏水中のエタノールの濃度を増大させるために、前記酸素欠乏水を前記セル間において移動させる工程とをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記好気的過程の間において炭水化物の生成を増進させるために、前記セルに植物養分を導入する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
生化学産業において水生植物供給材料として使用可能にするために、または新たなセルに播種するために、過剰な植物物質を取り出す工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
生化学産業において使用可能にするために、または水生植物供給材料として使用可能にするために、老化した植物物質を取り出す工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【図１】
【公表番号】特表２０１２−５２５８４３（Ｐ２０１２−５２５８４３Ａ）
【公表日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０９８６１（Ｐ２０１２−５０９８６１）
【出願日】平成２２年５月３日（２０１０．５．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３３３３５
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２９４４９
【国際公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（５１１２５１８８１）アクアテック バイオエナジー エルエルシー (2)
【氏名又は名称原語表記】ＡＱＵＡＴＥＣＨ ＢＩＯＥＮＥＲＧＹ ＬＬＣ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月３日（２０１０．５．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３３３３５
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２９４４９
【国際公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（５１１２５１８８１）アクアテック バイオエナジー エルエルシー (2)
【氏名又は名称原語表記】ＡＱＵＡＴＥＣＨ ＢＩＯＥＮＥＲＧＹ ＬＬＣ
【Ｆターム（参考）】
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