BRPI1015000B1

BRPI1015000B1 - Aparelho para cultivar uma espécie de lentilha d’água ao ar livre

Info

Publication number: BRPI1015000B1
Application number: BRPI1015000-5A
Authority: BR
Inventors: Adam Javan; William Grieco; Hector J. Cumba; Harvey Wearver; Brian Lovas
Original assignee: Parabel Ltd.
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2019-06-18
Also published as: MX2011010995A; WO2010123943A1; BRPI1015000A2; AU2010239324A1; AU2010239324B2; MY162865A; MX365256B; US20120117869A1; US9894856B2; CN102448286A; CN106376448A; BRPI1015000B8

Abstract

aparelho para cultivar uma espécie de lentilha d’água ao ar livre a presente invenção refere-se a um aparelho para cultivar espécies aquáticas, compreendendo um recipiente (a) configurado para conter a espécie aquática em meio de cultivo suficiente para permitir o crescimento normal da espécie aquática, em que o recipiente (a) tem uma configuração que permite o meio de cultura fluir em um circuito fechado; um mecanismo de propulsão (9) configurado para aplicar força suficiente para o meio de cultura para causar movimento dos mesmos; e um sistema de colheita (5) automatizado configurado para permitir a colheita da espécie aquática sem cessar o movimento.

Description

APARELHO PARA CULTIVAR UMA ESPÉCIE DE LENTILHA D’ÁGUA AO AR LIVRE

REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE [001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório dos U.S. Série N° 61/171.036 (intitulado CULTIVO, COLHEITA E PROCESSAMENTO DE ESPÉCIES AQUÁTICAS FLUTUANTES COM TAXAS DE CRESCIMENTO ALTAS), depositado em 20 de abril de 2009, que é incorporado aqui no presente por referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES

Campo [002] A presente invenção refere-se de um modo geral ao cultivo e processamento de organismos fotossintéticos aquáticos pequenos como algas, espécies aquáticas, e similares, incluindo as espécies aquáticas flutuantes de planta aquática pequena como lentilha d'água.

Descrição da Técnica Relacionada [003] Lemnaceae é uma família de plantas de floração, também conhecidas como a família da lentilha d'água, pois ela contém lentilhas d'água. Lentilhas d'água incluem os gêneros Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffia, e Wolfiella. Lentilhas d'água são plantas monocotiledoneas de crescimento rápido, alto rendimento de proteína, e plantas monocotiledoneas contendo pigmento alto e são classificadas como macrófitos. Existem mais de quarenta espécies de lentilha d'água no mundo inteiro, mas elas são mais abundantemente encontradas em climas moderados de zonas temperadas tropicais. Quando confrontadas com temperaturas abaixo de cerca de vinte graus Celsius, as plantas de lentilha d'água

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2/32 formam uma estrutura não flutuante chamada turião, que afunda até o fundo do lago e permanece adormecido até as condições mais quentes retornarem.

[004] Lentilha d'água é uma fonte de alimento importante para ave aquática e é comida por seres humanos em algumas partes do sudeste da Ásia. A Lentilha d'água adicionalmente provê abrigo para diversas espécies aquáticas, como sapos e peixes, enquanto simultaneamente ajuda na biorremediação de seu ambiente nativo, absorvendo o excesso de nutrientes minerais, particularmente nitrogênio e fosfatos. A Lentilha d'água crescida em esgoto ou dejetos de animais normalmente não contém poluentes tóxicos e pode ser alimento para peixe ou para a criação, ou espalhada em terra de fazenda como fertilizante. Entretanto, a lentilha d'água que é para ser usada para o consumo de ser humano ou animal, envolve um período de retenção em água limpa para garantir que a biomassa é livre de patógenos nascidos na água. Lentilha d'água e lemna são usadas intercambiavelmente no pedido.

SUMÁRIO [005] Algumas modalidades incluem um método de cultivar espécies aquáticas flutuantes compreendendo: prover água de uma fonte de água, a água sendo substancialmente livre de metais pesados tóxicos; prover luz; cultivar pelo menos uma espécie aquática em uma área de resfriamento compreendendo a água; e colheita de espécies aquáticas. A espécie aquática pode ser lentilha d'água. A etapa de colheita pode ser feita quando uma densidade das espécies aquáticas está em uma densidade de colheita ideal. A água pode ser fresca, salubre ou salina. Em modalidades com água salubre ou salina, as espécies aquáticas flutuantes podem ser espécies que toleram sal. A cultura aquática

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3/32 cultivada pode ser processada para extrair proteína e/ou a biomassa pode ser usada para fermentação em álcool, pirólise em combustíveis de valor alto, ou combustão para energia.

[006] Uma modalidade preferida da invenção provê um aparelho para cultivar espécies aquáticas compreendendo: um recipiente configurado para conter as espécies aquáticas em meio de cultivo suficiente para permitir crescimento normal das espécies aquáticas, em que o recipiente tem uma configuração que permite que o meio de cultivo flua em um circuito fechado contínuo; um mecanismo de propulsão configurado para aplicar força suficiente ao meio de cultivo para causar o movimento do mesmo; e um sistema de colheita automatizado configurado para permitir colheita das espécies aquáticas sem cessar o movimento.

[007] Outra modalidade da presente invenção provê um aparelho para cultivar espécies aquáticas compreendendo: um recipiente configurado para conter as espécies aquáticas em meio de cultivo suficiente para permitir o crescimento normal das espécies aquáticas, em que o recipiente é dividido em células crescidas pelos divisores; um aparelho de barreira de vento montado em pelo menos alguns dos divisores e configurado para reduzir uma força aplicada às espécies aquáticas pelo vento; e um sistema de colheita automatizado configurado para permitir colheita das espécies aquáticas.

[008] Em um aspecto adicional de qualquer modalidade, o recipiente é configurado para permitir luz ambiente para alcançar as espécies aquáticas.

[009] Em um aspecto adicional de qualquer modalidade, o recipiente é aberto no topo do mesmo.

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4/32 [0010] Em um aspecto adicional de qualquer modalidade, a espécie aquática é selecionada do grupo dos gêneros consistindo em Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffia, e Wolfiella.

[0011] Em um aspecto adicional, a espécie aquática é lentilha d'água.

[0012] Em um aspecto adicional de qualquer modalidade, o recipiente é configurado para permitir um meio de cultivo profundo dentro de uma faixa de aproximadamente 10 a aproximadamente 50 cm.

[0013] Em um aspecto adicional de qualquer modalidade, o recipiente compreende um viveiro de peixes forrado de plástico.

[0014] Em um aspecto adicional da modalidade anterior, o recipiente compreende paredes periféricas, e o aparelho adicionalmente compreende um aparelho de barreira do vento montado em pelo menos algumas das paredes periféricas e configurado para reduzir um força aplicada às espécie aquática pelo vento.

[0015] Em um aspecto adicional, o aparelho de barreira do vento compreende uma cortina de malha tendo uma altura dentro de uma faixa de aproximadamente 50 a 100 cm.

[0016] Em um aspecto adicional, a altura está dentro de uma faixa de 7080 cm.

[0017] Em um aspecto adicional, a cortina compreende plástico entrelaçado.

[0018] Em um aspecto adicional, o mecanismo de propulsão é selecionado do grupo consistindo em uma roda propulsora e um edutor de bombeamento.

[0019] Em um aspecto adicional, o mecanismo de propulsão é um roda

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5/32 propulsora, e o aparelho adicionalmente compreende um mecanismo de controle configurado para controlar a velocidade rotacional do mecanismo de propulsão dentro de uma faixa de aproximadamente 0 rpm a aproximadamente 2 rpm.

[0020] Em um aspecto adicional, o movimento é dentro de uma faixa de 0,01 -0,10 m/s.

[0021] Em um aspecto adicional, o sistema de colheita compreende uma correia transportadora configurada para ser móvel no meio de cultivo, dessa maneira uma porção da espécie aquática é removida do recipiente.

[0022] Em um aspecto adicional, o sistema de colheita compreende um mecanismo desmatador de superfície.

[0023] Em um aspecto adicional, o sistema de colheita compreende um mecanismo para reciclar o meio de cultivo para o recipiente.

[0024] Em um aspecto adicional, o aparelho adicionalmente compreende um sensor configurado para monitorar um valor físico dentro do meio de cultivo e para indicar uma necessidade de tomar uma atitude quando o valor físico está fora dos parâmetros preestabelecidos.

[0025] Em um aspecto adicional, o aparelho adicionalmente compreende um tanque de nutrientes em comunicação fluida com o recipiente, em que o valor físico é o nível de um nutriente dentro do meio de cultivo, e a ação é dispensar o nutriente para o meio de cultivo.

[0026] Em um aspecto adicional, o nutriente é selecionado do grupo consistindo em nitrogênio, fósforo, potássio, dióxido de carbono, e um micronutriente.

[0027] Em um aspecto adicional, o valor físico é pH, e a ação é a adição

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6/32 de um sal alcalino ao meio de cultivo.

[0028] Em um aspecto adicional, o aparelho adicionalmente compreende um sistema de irrigação configurado para aplicar uma nevoa em uma solução aquosa ao longo da largura do recipiente.

[0029] Em um aspecto adicional, o aparelho adicionalmente compreende um sensor configurado para monitorar a espessura de uma camada flutuante da espécie aquática e para indicar uma necessidade de engajar o sistema de colheita quando a camada atinge a espessura preestabelecida.

[0030] Uma modalidade preferida da invenção provê um método de cultivar uma espécie aquática, compreendendo: prover um aparelho; colocando um meio de cultivo dentro do recipiente; introduzir a espécie aquática no meio de cultivo; e colher a espécie aquática.

[0031] Em um aspecto adicional, o aparelho adicionalmente compreende um sensor configurado para monitorar a espessura de uma camada flutuante da espécie aquática e prover um sinal quando a camada alcança a espessura preestabelecida; e colher a espécie aquática compreende engajar o sistema de colheita em resposta ao sinal.

[0032] Em um aspecto adicional, a espécie aquática é selecionada do grupo de gêneros consistindo em Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffía, e Wolfiella.

[0033] Em um aspecto adicional, a espécie aquática é lentilha d'água. [0034] Em um aspecto adicional, o meio de cultivo é selecionado do grupo consistindo em água fresca, água salubre, e água salina.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0035] Espécie aquática, como por exemplo, lentilha d'água, avença,

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7/32 samambaia mosquito, salvinia, alface d'água, e similares, devido aos seus altos conteúdos de celulose e hemicelulose, podem ser processados para gerar combustível e produtos químicos e materiais de valor alto. O processamento da espécie aquática pode ser realizado por uma faixa de métodos ou combinações de métodos dependendo dos produtos finais e/ou intermediários desejados.

[0036] Em modalidades particulares, um sistema de crescimento em canal sinuoso (ou canais únicos) é provido que compreende um lago artificial raso forrado de plástico com paredes divisórias ou canais sinuosos. Ele tem um sistema de propulsão compreendendo uma roda haste de propulsora para mover a água junto com a microcultura flutuante para um ponto de colheita in-situ como mostrado na figura 1. Os canais são construídos ou configurados para reciclar o meio de cultivo (também referido como líquido para simplificação), e as taxa variáveis de fluxo líquido de uma maneira controlada para manter uma distribuição de Lemna uniforme em toda a área de produtividade. Quando a microcultura cresce ela pode desenvolver uma camada flutuante na superfície da água que pode ficar mais espessa. Essa espessura pode ser acuradamente monitorada por imagens de fotografia aérea e sensores localizados em áreas estratégicas nos canais. Sistemas e métodos para realizar tais imagens são descritos em Pedido Provisório dos U.S. N°. 61/186.349 entitulado Vegetation índices for Measuring Multilayer Microcrop Density and Growth, depositado em 11 de junho de 2009, que é incorporado por referência em sua totalidade no presente pedido. Em modalidades particulares, áreas estratégicas incluem áreas da área de produtividade que são representativas do crescimento de microcultura no sistema de crescimento. Em tais modalidades, por exemplo, áreas em que a camada

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8/32 flutuante da microcultura tende a se amontoar ou espessar grandemente, ou áreas em que existe pouca microcultura, como um resultado da configuração local do sistema de crescimento, não deverão ser selecionadas como áreas estratégicas para a colocação de sensores ou para formação de imagens aéreas. O sistema de colheita automatizado pode receber feedback desses sensores para regular a frequência e quantidade de Lemna colhida. Este processo automático pode ajudar manter a produtividade da Lemna sob condições de taxa de crescimento ideais.

[0037] Nesta modalidade, o sistema de crescimento de canal é um projeto modular contendo quatro canais de serpentina juntos ou quatro canais únicos. Em uma modalidade particular, a área de pegada para um canal único é cerca de 2,50 hectares (daqui em diante referido como ha) e cerca de 10 ha por módulo. Nesta modalidade, um canal único mede cerca de 518 m de comprimento com quatro canais cada um com cerca de 12 m de largura e com um volume operacional de cerca de 7,620 m3 a uma profundidade de água de cerca de 30 cm. As paredes (ou bermas) dividindo a central e o perímetro são formados, usando lodo removido durante o trabalho na terra. Em uma implementação específica desta modalidade, um plástico de 30 mil (isto é, cerca de 0,76 mm de espessura) forro de polietileno de alta densidade (HDPE) cobre o fundo plano e paredes do lado de inclinação para proteger a cultura do líquido contatando os elementos do solo, prolongando a vida das bermas contra a ação das ondas. Além disso, o forro ajuda a evitar perda de água através de infiltração e contaminação da água do chão. Como usado aqui no presente, cerca de indica uma variação de ±20% do valor que descreve. Entende-se que as dimensões específicas descritas aqui no presente são para fins de ilustração, e não se destinam a limitar o escopo do pedido. Meramente a título

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9/32 de exemplo, um canal único pode ser pelo menos cerca de 0,5 ha, ou pelo menos cerca de 1 ha, ou pelo menos 1,5 ha, ou pelo menos cerca de 2 ha, ou pelo menos cerca de 2,5 ha, ou pelo menos cerca de 3 ha, ou pelo menos cerca de 3,5 ha, ou pelo menos cerca de 4 ha, ou pelo menos cerca de 4.5 ha, ou pelo menos cerca de 5 ha, ou pelo menos 5,5 ha, ou pelo menos cerca de 6 ha, ou pelo menos cerca de 6,5 ha, ou pelo menos cerca de 7 ha, ou pelo menos cerca de 7,5 ha, ou pelo menos cerca de 8 ha, ou pelo menos cerca de 8,5 ha, ou pelo menos cerca de 9 ha, ou pelo menos cerca de 9,5 ha, ou pelo menos cerca de 10 ha. Um canal único pode ser menor do que cerca de 50 ha, ou menor do que cerca de 40 ha, ou menor do que cerca de 30 ha, ou menor do que cerca de 25 ha, ou menor do que cerca de 20 ha, ou menor do que cerca de 15 ha, ou menor do que cerca de 10 ha, ou menor do que cerca de 8 ha, ou menor do que cerca de 6 ha, ou menor do que cerca de 5 ha, ou menor do que cerca de 4 ha, ou menor do que cerca de 3 ha, ou menor do que cerca de 2 ha, ou menor do que cerca de 1 ha. Um canal adutor único pode medir pelo menos 10 metros de comprimento, ou pelo menos 20 metros de comprimento, ou pelo menos 50 metros de comprimento, ou pelo menos 100 metros de comprimento, ou pelo menos 150 metros de comprimento, ou pelo menos 200 metros de comprimento, ou pelo menos 250 metros de comprimento, ou pelo menos 300 metros de comprimento, ou pelo menos 350 metros de comprimento, ou pelo menos 400 metros de comprimento, ou pelo menos 450 metros de comprimento, ou pelo menos 500 metros de comprimento, ou pelo menos 550 metros de comprimento, ou pelo menos 600 metros de comprimento, ou pelo menos 650 metros de comprimento, ou pelo menos 700 metros de comprimento, ou pelo menos 750 metros de comprimento, ou pelo

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10/32 menos 800 metros de comprimento. Um conduto d'água único pode incluir 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou mais do que 10 canais. Cada canal pode ser de cerca de 0,5 metro a cerca de 50 metros, ou de cerca de 1 metro a cerca de 40 metros, ou de cerca de 2 metros a cerca de 30 metros, ou de cerca de 3 metros a cerca de 30 metros, ou de cerca de 4 metros a cerca de 25 metros, ou de cerca de 5 metros a cerca de 20 metros, ou de cerca de 6 metros a cerca de 18 metros, ou de cerca de 7 metros a cerca de 15 metros, ou de cerca de 8 metros a cerca de 15 metros, ou de cerca de 9 metros a cerca de 12 metros. A profundidade d'água em um canal adutor único pode ser de cerca de 1 centímetro a cerca de 100 centímetros, ou de cerca de 2 centímetros a cerca de 80 centímetros, ou de cerca de 5 centímetros a cerca de 70 centímetros, ou de cerca de 8 centímetros a cerca de 60 centímetros, ou de cerca de 10 centímetros a cerca de 50 centímetros, ou de cerca de 15 centímetros a cerca de 40 centímetros, ou de cerca de 20 centímetros a cerca de 30 centímetros. A profundidade da água em um canal adutor único pode ser menos do que cerca de 200 centímetros, ou menos do que cerca de 180 centímetros, ou menos do que cerca de 150 centímetros, ou menos do que cerca de 120 centímetros, ou menos do que cerca de 100 centímetros, ou menos do que cerca de 90 centímetros, ou menos do que cerca de 80 centímetros, ou menos do que cerca de 70 centímetros, ou menos do que cerca de 60 centímetros, ou menos do que cerca de 50 centímetros, ou menos do que cerca de 40 centímetros, ou menos do que cerca de 30 centímetros. Um módulo pode incluir 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou mais do que 10 canais adutores únicos.

[0038] Água do solo, água de superfície, e água reusada são aceitas para o crescimento da Lemna, uma vez que elas estejam dentro dos critérios de

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11/32 crescimento biológico e químico. Uma série de lagos artificiais de tratamento, com ventiladores flutuantes e em linha de luz UV, pode ajudar a condição da água para reuso apropriado nos lagos artificiais de crescimento. Os sensores de qualidade da água no oleoduto de descarga da água podem controlar o processo de tratamento e monitorar a qualidade da água.

Componentes de Conduto d'áqua

Roda Propulsora [0039] O lago artificial contém um mecanismo de propulsão para fazer o meio de cultivo aquoso se movimentar junto com a microcultura culturada. Em uma modalidade particular, o mecanismo compreende uma roda propulsora que compreende três rodas de metal, cada uma cerca de 3,8 m de comprimento por cerca de 1,82 m de diâmetro. Cada roda tem lâminas galvanizadas, cerca de 3,8 m de comprimento por cerca de 41 cm e acopladas a um eixo principal de cerca de 15,24 cm por uma série de metal angular. As laminas têm uma folga de cerca de 2,54 cm nos lados e fundo para melhorar a circulação da água. Um motor de cerca de 1 HP (cavalo-vapor) conectado a uma caixa de engrenagem de 500:1 provê a força para as rodas de propulsão e a velocidade é controlada através de Acionadores de Frequência Variável (VFD) conectados a um Controlador de Lógica Programável (PLC). A velocidade da roda propulsora varia de cerca de 0 rpm a cerca de 2 rpm para prover movimento moderado da Lemna na superfície da água de 0 m/s a 0,3 m/s, e mais preferivelmente dentro de uma faixa de 0,01 m/s a 0,10m/s. A velocidade será uma função de condições operacionais como colheita e adição de nutrientes, como também de parâmetros como vento e radiação solar. O controle da roda de propulsão é através da Interface ser

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12/32 humano-máquina (HMI) conectada ao PLC. Em uma modalidade específica, a HMI compreende uma série de exibições que agregam dados recebidos de PLC e mostram a operação do sistema. A velocidade da água em todos os lagos artificiais tem uma falha de velocidade operacional quotidiana de cerca de 0,05 m/s.

Edutor de Bomba [0040] Em uma modalidade alternativa, o mecanismo de propulsão compreende edutores de bomba que são localizados debaixo da água ao longo da largura do canal. Em uma modalidade específica, água a montante é bombeada com uma bomba centrífuga de pressão alta de cerca de 4 HP para uma tubulação comum contendo cerca de 20, cerca de 9,5 mm de edutores uniformemente espaçados. Para controlar a velocidade da água, uma válvula de borboleta conectada ao PLC e controlada por um transdutor de pressão na descarga da bomba regula o fluxo da água e pressão nos edutores.

Cortinas Quebra-Ventos [0041] Em modalidades particulares, malha de plástico entrelaçada pode ser usada como cortinas quebra-ventos para evitar a compactação da Lemna devido a ventos fortes. A malha de plástico pode ter cerca de 50% de aberturas de porosidade para reduzir a turbulência do vento e permitir a penetração da luz. As cortinas quebra-vento podem ter uma altura de cerca de 76 cm e elas são instaladas no topo do perímetro e das paredes de divisão central. As cortinas são acopladas a três cabos de cerca de 12,5 ga que são suportados nos postes em T galvanizados localizados cerca de cada 6 metros.

[0042] Cortinas quebra-vento são também instaladas em estruturas

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13/32 flutuantes para reduzir os ventos paralelos aos canais do lago artificial. Aqui, cortinas sólidas feitas do mesmo forro de plástico (30 mil HDPE) podem ser acopladas a uma estrutura de bomba de PVC retangular, que é montada no topo de quatro cilindros flutuantes de PVC. As cortinas medem cerca de 76 cm por cerca de 12 m com um intervalo de ar no fundo de cerca de 5 cm do nível da água. O intervalo de cerca de 5 cm pode permitir uma porção de ar fluir sob a cortina e ajuda a reduzir o turbilhão de vento a jusante. Isto pode permitir mais distância entre as instalações das cortinas. As cortinas flutuantes podem ser acopladas a dois cabos sob a água que se estendem no mesmo comprimento dos canais do lago artificial.

Sistema Nutriente [0043] Uma mistura especial de fertilizantes com a quantidade certa e proporção de Nitrogênio, Fósforo, e Potássio como também micronutrientes, pode ser mantida em concentração alta nos tanques de nutrientes. Sensores localizados em cada módulo podem monitorar o nível de nutrientes e podem controlar a dosagem de nutrientes através de HMI. Cada estação de nutriente pode ter um tanque de nutrientes concentrados conectado à bomba de determinação da dosagem. Quando o nível de um nutriente é abaixo do ponto estabelecido no HMI, a bomba de dosagem é ativada e adicionará nutriente concentrado para cada lago artificial em cada módulo em locais estratégicos, para manter os níveis uniformes, ao longo de todos os lagos artificiais. Dependendo das quantidades de dosagem e estações de crescimento, os nutrientes podem ser adicionados através de bombas, sob a água ou sistema de irrigação.

[0044] Outro parâmetro que pode ser acuradamente monitorado e

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14/32 controlado nos reatores de crescimento é o pH e/ou a concentração de dióxido de carbono. Como sistema de nutrientes, cada módulo pode ter pelo menos um sensor de pH e/ou pelo menos um sensor de dióxido de carbono. Um sensor de pH e/ou um sensor de dióxido de carbono pode ser usado em série para indicar a necessidade de ajuste pela adição de dióxido de carbono na fase líquida ou de gás e um sal alcalino como bicarbonato de sódio. O suprimento para dióxido de carbonO pode ser um gás puro de dióxido de carbono comercial, uma mistura e um gás de combustão prontamente disponível.

Sistemas de Irrigação [0045] Irrigadores podem ser instalados nos canais para resfriar a Lemna para evitar aquecimento excessivo durante o tempo quente. Quando a temperatura do ar é alta, os irrigadores de água podem ligar para distribuir uma névoa de água uniforme ao longo da largura do canal. Devido a Lemna no canal estar constantemente se movendo, a superfície da camada inteira da Lemna pode receber um borrifo de água. O sistema de irrigação pode também ser usado para compensar a perda de água durante a evaporação, crescimento e colheita. Como mencionado acima, o sistema de nutriente pode também ser conectado à linha de irrigação como uma opção para adicionar os nutrientes sobre a uniformidade da superfície da camada. O sistema de irrigação pode ser controlado através de válvulas solenóides, elétricas, conectadas ao PLC; em uma modalidade específica, essas válvulas são cerca de 2,5 cm em diâmetro.

Inoculação [0046] Em uma modalidade particular, uma vez que os lagos artificiais tenham sido estabelecidos com profundidade de água operacional água e

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15/32 nutrientes, Lemna úmida aclimatada fresca é trazida dos lagos de inoculação localizados próximo dos lagos artificiais de produção. Uma densidade de inoculação de 600 g/m2 será usada para estimar a massa de Lemna manualmente colocada em cada lago artificial. Quando a Lemna começa a crescer nos lagos artificiais, uma porção é manualmente transferida para os lagos artificiais adjacentes e o processo é repetido até todos os lagos artificiais estarem completamente inoculados.

Linha de Suprimento Utilitário [0047] Em uma modalidade, a principal linha de suprimento para água, nutrientes, e eletricidade é localizada entre os módulos para facilitar a instalação e distribuição para cada lago artificial. Cada módulo tem uma matriz de suprimento com conexões para água, nutriente, e sensores para monitorar o desempenho do lago artificial. Válvulas solenóides elétricas podem controlar a adição de água e nutrientes para os lagos artificiais. Em uma modalidade particular, todas as válvulas solenóides são classificadas 24 VCC com um CV mínimo de 22 para evitar perdas de pressão alta. Nesta modalidade, o diâmetro da bomba de distribuição principal para os cabeçotes de água e nutrientes é de cerca de 250 mm e cerca de 110 mm, respectivamente. O diâmetro para os ramos de suprimento para as bombas de água, nutriente, e irrigação é cerca de 160 mm, cerca de 25 mm, e cerca de 110 mm, respectivamente.

Esgotar e Transbordar [0048] Em uma modalidade específica, cada lago artificial de 2,5 ha tem dois poços de desaguamento para esgotamento e dois vertedouros de emergência no topo da berma para transbordamento de excesso de água. Nesta modalidade,

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16/32 cada caixa de drenagem mede cerca de 1,5 m x cerca de 1,5 m e é conectada a uma bomba de drenagem de cerca de 200 mm. Uma válvula de drenagem de lâmina pneumática pode controlar o fluxo da gravidade para um canal comum. Este canal pode estar localizado nas extremidades dos lagos artificiais, e pode também servir de transbordamento de emergência. A água do canal pode drenar por gravidade para um lago térreo onde ela pode ser armazenada e tratada para reuso adicional nos reatores de crescimento.

Sistema de colheita (Correia Transportadora) [0049] Em uma modalidade particular do sistema de colheita, um rastreamento de fotografia aérea e sensor local, localizado no lago artificial, monitora a espessura da camada flutuante e ativa o processo de colheita. Uma parede de canal de colheita de cerca de 13 m se estende da extremidade da primeira seção da roda propulsora impulsionando a camada de Lemna para a correia transportadora. Durante a colheita, a velocidade da água aumenta para 0,1 m/s a fim de reduzir o tempo da operação de colheita. Uma correia transportadora localizada na extremidade da parede é automática mente introduzida na água, abaixo da camada de Lemna. A camada de Lemna flui através de cerca de 11 m do canal de colheita, em cuja seção do canal dois braços mecânicos afunila a Lemna para a correia transportadora. A Lemna restante flui através das outras 2 seções da roda propulsora permitindo à Lemna se redistribuir uniformemente. A correia transportadora coleta a camada flutuante da Lemna e transporta a Lemna para uma escavadora de rosca compartilhada, que transfere todas as Lemna de dois lagos artificiais adjacentes para um vagão de coleta. O excesso de água drenado da correia e escavadora é coletado e drenado de volta para dentro dos

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17/32 lagos artificiais. Um sistema automatizado e uma série de algoritmos no PLC podem sincronizar a velocidade da correia e a rotação da roda propulsora, para controlar a taxa e frequência da colheita. Quando a quantidade de colheita é coletada, um sensor de peso localizado no vagão de coleta se comunica com o sistema de colheita para parar a colheita e para trazer a velocidade da roda propulsora para o modo operacional normal. O operador do trator recebe um sinal quando um vagão está cheio e pronto para transportar biomassa de Lemna desidratada para processar a elaboração do processo de bioconversão.

Sistema de colheita (Escumadeira) [0050] Em outra modalidade do sistema de colheita, um varredor de fotografia aérea e um sensor local localizado no lago artificial, monitoram a espessura da camada flutuante e ativa o processo de colheita. Uma parede de canal de colheita de cerca de 13 m de comprimento, se estende da extremidade da primeira seção da roda propulsora impulsionando a camada de Lemna em direção a uma escumadeira de colheita. A camada de Lemna flui através de cerca de 11 m da largura do canal de colheita, em cuja seção do funil de dois braços mecânicos do canal a Lemna afunda em uma largura de canal de cerca de 2.75 m, em que a escumadeira de superfície está localizada. Durante a colheita a escumadeira é posicionada de tal maneira que o topo de 2,54 cm é deslizado e o resto do fluxo da água viaja sob a escumadeira e volta dentro do fluxo normal do lago artificial. A escumadeira de colheita é cerca de 2,75 m de largura por cerca de 61 cm de profundidade, feita de material laminado de alumínio, cloreto de polivinila (PVC) e isolamento de isopor. Cada escumadeira tem seis funis com cerca de 46 mm de largura que põe a Lemna para um acoplamento de redução de PVC de

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18/32 cerca de 127 mm x cerca de 76 mm. A escumadeira é projetada de uma maneira que pode otimizar o percentual de sólidos colhidos, minimizando a massa de água que necessita ser processada. Isto é feito deslizando a água duas vezes, uma vez na frente escumadeira, usando a placa de alumínio, e novamente na borda elevada do acoplamento de PVC. Um bomba de PVCA encaixada cerca de 12 mm é montada na placa de alumínio da frente, e se engaja com a borda da placa, evitando a ação de deslizamento de sugar a água da subsuperfície. Os seis acoplamentos de PVC são depois acoplados a um cano de dreno comum, através de um cano tendo um diâmetro interno de cerca de 110 mm. Abrindo uma lâmina automática no cano de drenagem inicia o processo de deslizamento. O dreno comum transporta a Lemna e mistura de água para fora do lago artificial através da gravidade para um canal aberto comum que é conectado aos lagos artificiais no módulo. A mistura de água de Lemna de todos os lagos artificiais, é coletada e removida por uma única correia transportadora. A correia transportadora despeja a Lemna dentro de um vagão que transporta a Lemna para a área de processamento. A água é depois bombeada de volta no lago artificial na mesma proporção em que a água está sendo deslizada do lago artificial. Isto é feito através de disjuntores de nível conectado aos PLCs. Quando a colheita está concluída a bomba de retomo é fechada e a válvula da lâmina fecha, interrompendo o processo de deslizamento e enchendo a escumadeira com água. A escumadeira é depois puxada para o fundo do lago artificial para permitir a Lemna fluir para a operação de crescimento normal. O dreno comum transporta a mistura de Lemna e água para for a do lago artificial através da gravidade para um canal aberto comum, que é conectado a todos os lagos artificiais no módulo.

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Através da gravidade, a água e a Lemna flutuantes no canal de abertura depois fluem para um poço de coleta da colheita. O poço coletor tem uma seção de recebimento para a Lemna e uma seção de transbordamento para a água. Uma correia transportadora localizada na seção de recebimento coleta a Lemna e transporta-a para um vagão. Uma bomba de volume alto de cerca de 50 HP transfere a água de volta para os lagos artificiais. Esta bomba é também usada para impulsionar qualquer Lemna restante na correia transportadora. As escumadeiras, válvula de lâmina de drenagem, correia transportadora, e bomba de retomo são todas conectadas ao PLC para controlar a operação de colheita. Sensores de peso localizados em cada vagão se comunicam com o PLC para interromper o processo de colheita. Quando a colheita está completa, a bomba de retomo é desligada e a válvula de lâmina fecha, parando o processo de deslizamento e enchendo a escumadeira com água. A escumadeira é depois impulsionada para o fundo do lago artificial para deixar a Lemna fluir através da operação de crescimento normal.

[0051] Em modalidades particulares, o desempenho de crescimento de Lemna é mantido em condições ideais através de uma série de sensores que monitoram o pH, temperatura, amônia, e os parâmetros do tempo. Todas as informações monitoradas são alimentadas para uma interface de máquina de ser humano central que controla o crescimento e o processo de colheita. Um modelo de computador sofisticado prevê quaisquer problemas de crescimento e alerta os operadores para prosseguirem com ações preventivas para minimizar os períodos de tempo baixos.

[0052] O sistema de lagos artificiais descrito acima oferece vantagens

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20/32 particulares. Os sistemas de lagos artificiais combinam uma opção dinâmica e hidráulica estática que permite a água e Lemna se moverem muito suavemente para um ponto de colheita único. O movimento da água e Lemna pode ajudar manter o nutriente homogêneo e a distribuição de temperatura através da camada flutuante de Lemna e interface de água. Isto pode ajudar a reduzir as fronteiras de nutrientes entre as raízes de Lemna e a água. Outra vantagem da baixa velocidade é ajudar manter a camada de Lemna uniformemente sobre a superfície, especialmente a redistribuição durante condições de ventania. O sistema de roda propulsora é uma forma eficaz e econômica de mover um grande volume de água em um loop fechado com baixo poder de consumo. Uma vez que a Lemna se move, um único ponto de colheita pode ser estrategicamente instalado nos lagos artificiais, de tal maneira que uma pequena quantidade de força é usada para coletar e transferir a Lemna (não a água) para um ponto de coleta.

Biorreator de Grade Flutuante Estática [0053] O sistema de grade flutuante é um projeto estático em que a Lemna é contida em células flutuantes com cortinas para evitara compactação de Lemna devido à ação do vento e das ondas. Em uma modalidade particular, cada célula mede cerca de 6 m x cerca de 6 m com uma cortina de plástico que pode se estender cerca de 30 cm do topo da água. Bombas de alta capacidade podem ser usadas para recircular o líquido e adicionar os nutrientes através de um arranjo de canos submerso que se prolonga ao longo do fundo dos lagos. Em tal modalidade, mais força é empregada para manter uniformes os nutrientes e a distribuição de temperatura. O processo de colheita pode ser realizado instalando um funil de escumadeira em cada célula, cerca de 44 escumadeiras por ha. Os funis de

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21/32 escumadeira são suspensos a partir da interseção de quatro células de modo que o aro da escumadeira permanecerá submerso a cerca de 2,5 cm sem levar em conta qualquer mudança no nível do líquido. Durante a colheita, Lemna flutuante e água podem ser sugadas através de quatro escumadeiras em uma proporção de cerca de 160 gpm por cerca de 30 min, e podem ser transferidas para uma estação de desaguar em que uma tela vibratória separa Lemna da água. A água pode ser depois rebombeada com outra bomba de alta capacidade no lago de produção. Uma vez que somente cerca de 1% de Lemna é contido em cerca de 160 gpm, grandes volumes de água e energia podem ser usados durante o processo de colheita. A uniformidade da camada de Lemna entre todas as células pode ser diferente como um resultado da diferença em proporção de sucção causada pelo vento, espessura da camada de Lemna, e redistribuição.

[0054] Como usado aqui no presente, biomassa é uma massa com um conteúdo substancial de carbono. A biomassa pode incluir ou ser derivada de algas; espécie aquática como, por exemplo, lentilha d'água; certos plásticos ou outros dejetos orgânicos; feedstock convencional para pirólise em refinaria de óleo; dejetos agrícolas ou subprodutos como, por exemplo, forragem, estrume, e similares; ou uma mistura de alguns ou todos os materiais mencionados acima.

[0055] Modalidades da invenção incluem métodos de crescimento de espécie aquática flutuantes que podem ser úteis como combustível, alimento, fertilizante, e/ou por bioremediação. Certas modalidades provêm métodos para proteínas de expulsão a partir de biomassa úmida sem a perda de carboidratos correspondente.

[0056] Em algumas modalidades, as espécies aquáticas flutuantes são

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22/32 criadas como uma monocultura substancial. Em outras modalidades as espécies aquáticas flutuantes são criadas em uma cultura mista com outras plantas. Em ainda outras modalidades, as espécies aquáticas flutuantes são criadas como parte de um ecossistema complexo que compreende um ou mais animal, planta ou protista adicional. Em ainda outra modalidade, espécies aquáticas flutuantes são criadas em uma cultura axênica.

[0057] Em algumas modalidades, as espécies aquáticas flutuantes são criadas em exposição direta à luz do sol. Em outras modalidades as espécies aquáticas flutuantes são criadas em luz indireta. Outras condições podem ser selecionadas e/ou variadas para suportar crescimento rápido, perfis de proteína desejáveis e/ou produção de carboidrato, e similares. Entre estes estão os fatores listados na tabela 1.

[0058] Em algumas modalidades, a fonte de nitrogênio usada para promover o crescimento das espécies aquáticas flutuantes compreende dejetos de animal, como esterco de vaca ou dejetos de porco, e similares. Em outras modalidades, a fonte de nitrogênio é uréia. Em ainda outras modalidades, a fonte de nitrogênio é uma pasta de planta de biogás. O reator pode ser equipado com elementos de aquecimento e/ou um sistema de refrigeração, a fim de regular a temperatura das plantas em crescimento. Em algumas modalidades, o reator é circundado por pára-brisas para evitar ou reduzir a compactação de plantas flutuantes que pode ser causada pelo vento. Os pára-brisas podem ser permeáveis à luz necessária para o crescimento de espécies aquáticas flutuantes.

[0059] Em algumas modalidades, o reator que suporta o crescimento das espécies aquáticas flutuantes é fisicamente dividido em seções discretas, como

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23/32 aquelas em que as células de crescimento individual são criadas. Em certas modalidades, o material que forma as divisões do reator é metal, plástico, borracha ou combinações dos mesmos. Por exemplo, uma rede de defletores flutuantes pode interferir no fluxo livre das plantas flutuantes para evitar compactação/empilhamento causado pelo vento e manter distribuição uniforme das plantas ao longo da superfície do meio de cultivo. A densidade uniforme de plantas culturadas pode aumentar a produtividade do reator devido à luz aumentada recebida pela cultura, e distribuição mais eficiente dos nutrientes para, e remoção de dejetos da cultura. A densidade uniforme de plantas culturas pode aumentar a exatidão das medidas de densidade da cultura.

[0060] A biomassa colhida compreendendo a espécie aquática pode ser processada em dois componentes: uma fase sólida rica em carboidrato e uma fase líquida rica em proteína, também referida como um suco. O processo pode ser realizado usando uma prensa de rosca, uma prensa de correia, um triturador de lâminas ou similares, ou uma combinação dos mesmos. Meramente a título de exemplo, a biomassa colhida pode ser lisada em uma trituradora de lâminas. Como usado aqui no presente, Usar biomassa abrange processos mecânicos ou químicos que perturbam a organização do organismo no nível de estruturas de células individuais ou multicelulares, de maneira a render os carboidratos, proteínas, e micronutrientes presentes nos organismos de biomassa mais disponíveis para processamento a jusante para purificar materiais contendo proteína, carboidrato, ou fluidos contendo micronutrientes. Lisar pode incluir, por exemplo, picar, desfibrilar, amassar, prensar, rasgar, lisar por pressão osmótica, ou tratamentos químicos que degradam as estruturas biológicas. A biomassa

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24/32 lisada pode ser prensada em uma prensa de correio para gerar um suco e uma primeira fase sólida; e a primeira fase sólida por ser prensada em uma prensa de rosca para gerar mais suco e um material úmido, referido como bio-bruto. O biobruto úmido pode compreender a fase sólida rica em carboidrato, e pode ser processada depois. O suco gerado em diferentes procedimentos de pressão pode ser combinado para processamento adicional.

[0061] O bio-bruto úmido pode ser processado baseado em considerações, como, por exemplo, adequabilidade para pedidos adicionais. Meramente a título de exemplo, o bio-bruto pode ser seco para ser usado como uma poderosa matéria prima alimentícia de planta. Em outras modalidades, o bio-bruto pode ser otimizado através de peletização ou similares para co-combustão com outros combustíveis baseados em hidrocarboneto, como carvão. Em outras modalidades, o biobruto é usado como uma matéria prima alimentícia para conversão em biocombustível. Em outras modalidades, o bio-bruto é ainda processado usando métodos físicos ou químicos para ainda extrair o conteúdo de proteína.

[0062] Modalidades do presente pedido são ainda ilustradas através dos exemplos a seguir.

Exemplos [0063] Os exemplos não limitantes a seguir são providos para adicionalmente ilustrar modalidades do presente pedido. Deverá ser evidenciado por aqueles versados na técnica que as técnicas descritas nos exemplos que estão a seguir representam abordagens descobertas pelos inventores para funcionar bem na prática do pedido, e desta maneira podem ser considerados para constituir exemplos de modos para sua prática. Entretanto, aqueles versados

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25/32 na técnica deverão, à luz da presente descrição, apreciar que muitas mudanças podem ser feitas nas modalidades específicas que são descritas e ainda obter um resultado igual ou similar sem se afastar o espírito e escopo do pedido.

Exemplo 1 [0064] A figura 1 mostra um sistema exemplar para cultivar uma espécie aquática. O sistema compreende um recipiente A definido por uma berma 2, em que são montados em quebra-ventos 3. O recipiente A compreende um sistema que pode incluir uma fonte de água que pode prover água como o meio de cultivo, um sistema de nutrição (estação de nutriente e bicarbonato na figura 1) que pode prover pelo menos um nutriente para o sistema, e um sistema de colheita 5 dentro de um canal de colheita 4, em que a espécie aquática é colhida. A espécie aquática colhida pode ser transportada para um centro de processamento para processamento adicional. Um sistema de propulsão 9 é disposto dentro do recipiente A, e quebra ventos flutuante 10. O sistema pode também incluir irrigadores 1 (mostrados como pontos sólidos) uniformemente distribuídos em uma matriz 4 por 4 no sistema, e um sistema de monitoramento 6 para monitorar níveis de nutrientes, pH, e temperatura. Ventoinhas de torneamento 7 são colocadas dentro das porções curvadas do recipiente A. O sistema ainda pode incluir um sistema de drenagem e transbordamento 8 (mostrado como os dois pontos abertos à direita). O sistema pode incluir sistemas de crescimento de conduto d'água único que é cerca de 2,5 ha. O sistema pode cultivar Lemna.

Exemplo 2 [0065] A figura 2 mostra um sistema estático exemplar para cultivar uma espécie aquática. O sistema pode incluir brocas de suporte 11. No sistema

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26/32 exemplar, existem trinta e quatro brocas de suporte. Ramos colhidos 14 são acoplados à broca de suporte. Na configuração particular descrita, há onze ramos de colheita distribuídos no sistema. A mistura da espécie aquática e o meio de cultivo pode ser colhido através dos ramos de colheita 14 e depois supridas para o cabeçote de colheita 12 de uma maneira controlada. O cabeçote de colheita 12 compreende um cano de PVC de 6- polegadas nesta modalidade. Depois do meio de cultivo ser separado da espécie aquática colhida, o meio de cultivo pode ser distribuído de volta para o sistema através de um cabeçote de retomo 17, da mesma maneira compreendendo um cano de PVC de 6- polegadas, e depois o ramal de retomo 13. No sistema exemplar, ha sete ramais no sistema. O sistema pode incluir um ou mais poços de desaguamento de drenagem 15, 16, 18, 19 para recircular o meio de cultivo. As dimensões ou a quantidade de uma parte específica do sistema na figura é para fins de ilustrar uma modalidade particular, e não se destina a limitar o escopo do pedido. Uma pessoa de habilidade comum na técnica saberá que as dimensões ou a quantidade de uma parte específica do sistema pode ser modificada.

Exemplo 3 [0066] Em uma modalidade alternativa de um sistema de lago artificial os lagos artificiais individuais têm uma configuração elíptica ou circular. A figura 3 ilustra tal configuração, em que três desse lagos artificiais são colocados em uma configuração lado a lado. Outras modalidades são também consideradas em que um lago elíptico único é empregado, ou em que dois lagos artificiais de imagem de espelho são empregadas. Como pode ser visto na figura, este sistema de lago artificial compreende barreiras de vento que são situadas nas paredes ou bermas,

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27/32 formando os lagos artificiais, como também barreiras de vento flutuantes.

[0067] Características particulares do sistema de lagos artificiais desta modalidade, marcadas com as letras A-E na figura 3, são ilustrados com maiores detalhes nas figuras 4-8. A figura 4 ilustra rodas propulsoras e plataformas de suporte. As plataformas de suporte têm uma superfície de topo côncava combinando a curvatura das lâminas da roda propulsora para mais eficientemente desenvolver força. A figura 5 ilustra poços de escoamento de drenagem, que são similares àqueles ilustrados na figura 2. A figura 6 mostra quebra ventos flutuantes em maiores detalhes. A figura 7 mostra os detalhes da escumadeira de colheita flutuante, que nesta modalidade tem acesso à lemna ou outra espécie aquática através de uma fenda na parede que forma o lago artificial. A figura 8 mostra o sistema de colheita baseado na transportadora.

[0068] A figura 9 é uma visão do topo de uma estrutura de quebra ventos exemplar. A estrutura exemplar compreende os canos de PVC de 2 SCH 21; os canos de PVC de 4 SCH 22; 23 indicando que a estrutura de quebra ventos pode flutuar no meio de cultivo, por exemplo água; arames de suporte galvanizados 24; e acoplamentos de parafuso de asa 25 indicando que os fios de suporte 24 são afixados aos parafusos de asa no topo dos canos de PVC 22. Os fios de suporte 24 podem compreender um núcleo sólido de.041. O fio de suporte 24 pode sustentar uma carga lateral para a estrutura de quebra ventos gerada por, por exemplo, vento. Os acoplamentos de parafusos de asa 25 podem não comprometer o selo de fluxo.

[0069] A figura 10 é uma visão em perspectiva da estrutura de quebra ventos exemplar mostrada na figura 9. Os canos verticais afixados nos canos de

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PVC (21 da figura 9) são canos de PVC de 1 SCH 40. A estrutura de quebra ventos pode ainda compreender uma cortina afixada para pelo menos um dos canos de PVC incluindo 21 da figura 9, 22 da figura 9, ou os canos de PVC verticais 1 SCH 40. Por exemplo, a cortina pode ser aparafusada aos canos de PVC verticais de 1 SCH 40. A cortina pode ser suspensa nas paredes existentes, por exemplo paredes do recipiente A. A cortina pode ser essencialmente retangular.

[0070] Os vários métodos e técnicas descritas acima fornecem um número de meios de realizar o pedido. Naturalmente, deve ser entendido que não necessariamente todos os objetivos ou vantagens descritas podem ser realizados de acordo com qualquer modalidade particular descrita aqui no presente. Desta maneira, por exemplo, aqueles versados na técnica reconhecerão que os métodos podem ser realizados de uma maneira que alcança ou otimiza uma vantagem ou grupo de vantagens como ensina aqui no presente sem necessariamente alcançar outros objetivos ou vantagens como ensinado ou sugerido aqui no presente. Uma variedade de alternativas é mencionada aqui no presente. Deve ser entendido que algumas modalidades preferidas especificamente incluem uma, outra, ou diversas características, enquanto outras especificamente excluem uma, outra, ou diversas características, enquanto ainda outras mitigam uma característica particular pela inclusão de uma outra ou diversas características vantajosas.

[0071] Além do mais, o técnico versado reconhecerá a aplicabilidade de várias características de diferentes modalidades. Similarmente, os vários elementos, características e etapas discutidas acima, como também outras equivalentes conhecidas para cada tal elemento, característica ou etapa, podem

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29/32 ser empregadas em várias combinações pela pessoa de habilidade comum nesta técnica para executar métodos de acordo com os princípios descritos aqui no presente. Entre os vários elementos, características e etapas algumas serão especificamente incluídas e outros especificamente excluídos em diversas modalidades.

[0072] Embora o pedido tenha sido descrito no contexto de certas modalidades e exemplos, será compreendido por aqueles versados na técnica que as modalidades do pedido se estende além das modalidades especificamente descritas para outras modalidades alternativas e/ou usos e modificações e equivalentes dos mesmos.

[0073] Em algumas modalidades, os números que expressam quantidades de ingredientes, propriedades como peso molecular, condições de reação, e assim por diante, usados para descrever e reivindicar certas modalidades do pedido, devem ser entendidos como sendo modificados em alguns casos pelo termo cerca de ou substancialmente. Por exemplo, cerca de ou substancialmente pode indicar variação de ±20% do valor que ele descreve, a menos que de outra maneira estabelecido. Consequentemente, em algumas modalidades, os parâmetros numéricos estabelecidos na descrição escrita e reivindicações acopladas são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas procuradas para ser obtidas por uma modalidade particular. Em algumas modalidades, os parâmetros numéricos devem ser considerados a luz do número de dígitos significativos reportados e pela aplicação de técnicas de arredondamento comuns. Não obstante as faixas e parâmetros numéricos mencionados um amplo escopo de algumas modalidades do pedido são

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30/32 aproximações, os valores numéricos mencionados nos exemplos específicos são reportados tão precisamente quanto praticáveis.

[0074] Em algumas modalidades, os termos um e uma e o/a e similares referências usadas no contexto de descrever uma modalidade particular do pedido (especialmente no contexto de certas das reivindicações a seguir) podem ser consideradas para cobrir ambos o singular e o plural. A citação de faixas de valores aqui no presente é meramente destinada a servir como um estenográfico de se referir individualmente a cada valor separado incluído na faixa. A menos que de outra maneira indicado aqui no presente, cada valor individual é incorporado no relatório descritivo como se fosse individualmente citado aqui no presente. Todos os métodos descritos aqui no presente podem ser realizados em qualquer ordem apropriada a menos que indicado de outra maneira aqui no presente ou ao contrário claramente contradito pelo contexto. O uso de qualquer um e todos os exemplos, ou linguagem exemplar (por exemplo, como) provido com respeito a certas modalidades aqui no presente é meramente destinado a melhor iluminar o pedido e não coloca uma limitação no escopo do pedido de outra maneira reivindicado. Nenhuma linguagem no relatório descrito deverá ser considerada como indicando quaisquer elementos não reivindicados essenciais para a prática do pedido.

[0075] Modalidades preferidas deste pedido são descritas aqui no presente, incluindo o melhor modo conhecido para os inventores para a realização do pedido. Variações naquelas modalidades preferidas se tomarão evidentes para aqueles de conhecimento comum na técnica, mediante a leitura da descrição anterior. Considera-se que os técnicos versados podem empregar tais variações

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31/32 como apropriado, e o pedido pode ser praticado em vez daquela especificamente descrita aqui no presente. Desta maneira, muitas modalidades deste pedido incluem todas as modificações e equivalentes da matéria citada nas reivindicações anexadas com referência a este assunto como permitido pela lei aplicável. Além do mais, qualquer combinação dos elementos descritos acima em todas as variações possíveis dos mesmos é abrangida pelo pedido, a menos que de outra maneira indicado aqui no presente ou de outra maneira claramente contradita pelo contexto.

[0076] Cada uma das patentes, pedidos de patente, publicações de pedidos de patente, e outro material, como artigos, livros, relatórios descritivos, publicações, documentos, coisas, e/ou similares, referenciados aqui no presente é pelo presente incorporados aqui no presente por esta referência em sua totalidade para todos os propósitos, excetuando qualquer histórico de arquivamento de qualquer denúncia associada com o mesmo, qualquer um do mesmos que é inconsistente ou em conflito com o presente documento, ou qualquer do mesmo que pode ter uma influência limitante quanto ao escopo mais amplo das reivindicações agora ou mais tarde associadas com o presente documento. A título de exemplo, caso tenha alguma inconsistência ou conflito entre a descrição, definição, e/ou o uso de um termo associado com qualquer material incorporado e que associado com o presente documento, a descrição, definição, e/ou o uso do termo no presente documento deverá prevalecer.

[0077] Para fechar, deve ser compreendido que as modalidades do pedido descritas aqui no presente são ilustrativas dos princípios das modalidades do pedido. Outras modificações que podem ser empregadas podem estar dentro do

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32/32 escopo do pedido. Desta maneira, a título de exemplo, mas não de limitação, configurações alternativas das modalidades do pedido podem ser utilizadas de acordo com os ensinamentos aqui no presente. Desse modo, as modalidades do presente pedido não estão limitadas aquilo precisamente como mostrado descrito.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho para cultivar uma espécie de lentilha d’água ao ar livre, o aparelho consistindo de um recipiente (A) configurado para conter a espécie de lentilha d’água, o recipiente (A) consistindo de um fundo, pelo menos uma parede periférica, uma configuração em canais (B) que permite o meio de cultura fluir em um circuito fechado, e uma abertura no topo, onde o fundo é paralelo com uma superfície de solo e intersecciona a pelo menos uma parede periférica, onde a pelo menos uma parede periférica se estende verticalmente a partir do fundo para definir a abertura de topo do recipiente (A), e um mecanismo de propulsão (9) em contato direto com o meio de cultura e configurado para aplicar força suficiente ao meio de cultura para causar movimento do mesmo, CARACTERIZADO por o aparelho consistir ainda de um primeiro sensor configurado para monitorar a espessura de uma camada flutuante da espécie aquática.
2. Aparelho, de acordo com reivindicação 1, CARACTERIZADO por consistir ainda num sistema de colheita (5), em que o sensor é ainda configurado para indicar uma necessidade de acionar o sistema de colheita (5) quando a camada flutuante atinge uma espessura pré-definida.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO por o sistema de colheita (5) consistir em pelo menos um de uma correia transportadora configurada para ser baixada para o meio de cultura abaixo da camada flutuante das espécies de lentilha d’água e um desmatador de superfície configurado para desmatar uma superfície superior do meio de cultura.
4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO por o dispositivo desmatador de superfícies estar configurado de tal forma que uma

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2/3 parte superior de 2,54 cm do meio de cultura é desmatada.
5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por o recipiente (A) ser constituído por uma berma (2), um revestimento de plástico ou uma combinação dos mesmos.
6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por consistir ainda num sistema de aspersão (1) configurado para distribuir uma névoa de água ao longo de uma largura do circuito fechado para uma superfície da camada flutuante das espécies de lentilhas d’água.
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por o mecanismo de propulsão (9) ser selecionado do grupo que consiste em uma roda de pás e um edutor de bomba.
8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por o movimento estar dentro de um intervalo de 0,01 -0,10 m / s.
9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por o recipiente (A) consistir ainda num quebra-vento (3) montado na parede periférica e configurado para reduzir uma força aplicada às espécies de lentilha d’água pelo vento atmosférico.
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, C CARACTERIZADO por o quebra-vento (3) consistir numa cortina de malha que tem uma altura dentro de um intervalo de 50 a 100 cm.
11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO por a altura estar dentro de um intervalo de 70 a 80 cm.
12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO por a cortina de malha consistir num plástico entrelaçado.

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13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO por o plástico de malha consistir em cerca de 50% de aberturas de porosidade.
14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, C CARACTERIZADO por consistir ainda num tanque de nutrientes em comunicação fluida com o recipiente (A), onde o valor físico é o nível de um nutriente dentro do meio de cultura, e a ação ser dispensar o nutriente para o meio de cultura.
15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, C CARACTERIZADO por pelo menos uma das paredes do fundo e pelo menos uma parede periférica ser constituída por uma berma (2), um revestimento de plástico ou uma combinação destes.