互连的光合作用基质和生物能量产生系统的制作方法

所公开的发明总体上涉及生物能学。更具体地，所公开的过程和方法涉及增加二氧化碳减少率、增强初级生物能量系统(如果蝇品系)并且从增强的生物能量系统采集高产率的电子、质子和atp。所采集的能量然后可以立即可用，或可以被储存以供人类将来使用。

背景技术：

1、二氧化碳是地球上生命的自然副产物，并且具有若干个来源，如动物呼吸、腐烂的有机产物(植物、动物等)、汽车和工业等。目前，人类能源衍生方法正在引起地球大气和生态系统内日益增加的不平衡。更具体地，随着人口继续扩增，二氧化碳排放量继续以比碳汇可以吸收二氧化碳的速率更快的速率增长。由于大气中二氧化碳的量直接影响地球的温度，因此在不直接增加汇的情况下二氧化碳源的增加将引起负环境效应。由于人口增长似乎没有减缓，因此需要一种用于增加碳汇的速率和/或来源的方法。

2、相对广泛使用的替代性能源技术的实例为陆上风电、海上风电、常规涡轮机、联合循环涡轮机、地热、太阳能pv、水力发电、太阳能热能、csp、生物质、生物燃料、核能和煤炭。然而，这些形式的能源也具有很大的缺点。其以物理上需要的材料的形式对环境提供物理需求。这些方法也是断断续续的，太阳可能不会明亮地照耀，强风也将不会不停地刮。另外，从可再生资源采集的能源通常不能储存和/或仅可能在大量损失所采集的能源的情况下转移。因此，其通常必须立即转移到电网。需要一种安全、可再生且环境友好的能量源，所述能量源的能量丰富，可以在一个地区生产并且可以在需要时储存和使用。

技术实现思路

1、通常，本文中讨论了三个所公开的系统。第一系统是通过基因选择过程和由幼虫制备富含能量的匀浆来增加能量可用性的系统。第二系统是通过使用植物提取物和单细胞光合作用鞭毛虫来减少二氧化碳的系统。在一些情况下，可以将atp添加到第二系统中，以加快系统降低二氧化碳浓度的速率。第三系统是组合系统，所述组合系统使用来自第一系统的富含能量的匀浆的atp来改善第二系统中的光合作用。第一系统提供了atp，即光合作用的能量需求。第二系统提供了葡萄糖，即用于制备富含能量的匀浆的幼虫的能量需求。在一些实施例中，系统三可以是自我再生、永存的生物能量系统，所述系统消耗大气中多余的二氧化碳并产生供人类使用的能源。

2、所公开的互连的光合作用基质和生物能量产生系统可以以增加的速率消耗二氧化碳，并且可以通过不伤害人类或环境的技术增加供人类使用的生物能量的可用性。另外，生物能量可以在一个位置产生。所述系统基于一种主要储存高水平的能量的可再生生物过程(选定的培育的果蝇品系)。这种能量可以根据需要以类似于化石燃料且不受环境条件制约的有效方式供人类使用。

3、本文所述的生物能量产生系统涉及三个主要组成部分：(1)使用选择压力产生能量增强的有机体；(2)通过产生富含能量的匀浆来从能量增强的有机体中提取能量，所述富含能量的匀浆可以补充有nad；(3)将所提取的能量转移到装置，如能源电网或存储装置。

4、还提出了一种互补的光合作用基质，所述互补的光合作用基质降低大气二氧化碳水平并产生葡萄糖，由此随后驱动果蝇生物能量产生系统。更具体地，基质可以包含植物/叶绿体提取物，并且可以消耗大气二氧化碳并产生葡萄糖、氧气和水。所产生的葡萄糖进而可以饲喂给果蝇品系，并且还与富含能量的匀浆整合或补充到其中。选定的果蝇品系和补充有nad的富含能量的匀浆然后可以产生atp，并且所述atp可以被添加到光合作用基质中，以帮助驱动所述基质中的光合作用。在一些情况下，生物能量产生系统可以直接添加到光合作用基质中，从而产生增强的反应速率和自我维持系统。

5、一方面，本公开提供了一种互连的光合作用基质和生物能量产生系统，所述互连的系统包括：生物能量产生系统，所述生物能量产生系统具有选择过程和提取过程；以及光合作用基质，所述光合作用基质具有二氧化碳和叶绿体溶液。在一些实施例中，所述选择过程可以应用于多个传代的第一有机体品系以产生能量可用性增强的第二有机体品系，并且所述提取过程可以从能量增强的有机体品系产生富含能量的匀浆。所述叶绿体溶液可以包含均质化的植物材料和atp溶液，并且所述atp溶液可以源自所述富含能量的匀浆。在一些实施例中，所述互连的系统可以并入到通过泵连接的室和传感器的组合件中，并且所述室和传感器的组合件可以位于环形系统中。

6、在一些实施例中，所述生物能量产生系统可以产生供人类使用的电子和质子。另外，所述光合作用基质可以消耗所述二氧化碳并产生葡萄糖。此外，所述光合作用基质可以容纳在至少一个无人机上，所述无人机包含吸引另外的二氧化碳分子的线。

7、在一些实施例中，由所述光合作用基质产生的所述葡萄糖被用作所述生物能量产生系统的食物源。另外，所述atp溶液可以由所述光合作用基质以与所述葡萄糖由所述生物能量产生系统使用的速率相同的速率使用。此外，在一些情况下，所述葡萄糖可以由所述生物能量产生系统在所述选择过程期间使用。

8、在一些实施例中，所述互连的系统可以并入到无源电池单元阵列中。无源电池单元阵列的一些版本可以包含一组电池单元，其中无源电池单元阵列中的每个电池单元包含富含能量的匀浆溶液和叶绿体溶液。在其它版本中，无源电池单元阵列中的每个电池单元可以包含富含能量的匀浆溶液或叶绿体溶液。此外，每个富含能量的匀浆溶液电池单元可以被叶绿体溶液电池单元包围，并且每个叶绿体溶液电池单元可以被富含能量的匀浆溶液电池单元包围。因此，每个电池单元可以与每个邻近电池单元介接以转移输出元素，并且输出元素可以包含来自富含能量的匀浆溶液电池单元的atp和来自叶绿体溶液电池单元的葡萄糖。

9、在一些实施例中，所述互连的系统可以并入到有源阵列中。有源阵列可以包含多个有源室、捕获室、保持室和再分配室。每个有源室可以含有富含能量的匀浆、叶绿体溶液或具有两者的组合溶液。捕获室可以从具有富含能量的匀浆的每个室捕获atp、电子和质子，并从具有叶绿体溶液的每个室捕获葡萄糖。保持室可以接受并保持atp、电子、质子和葡萄糖以供将来使用。再分配室可以接受atp、电子、质子和葡萄糖并将其再分配到有源阵列内的其它室。有源阵列中的每个电池单元可以进一步包含克拉克室(clark chamber)，所述克拉克室减小其它室中的每个室之间的连接距离。

10、在一些实施例中，室和传感器的环形系统可以是部分环形系统。此外，所述部分环形系统可以包含至少两个部分环路。第一部分环路可以包含大部分所述室，并且所述第一部分环路可以不包括绕过的至少两个室。第二部分环路可以包含所述至少两个绕过的室。此外，所述第二部分环路可以从其室中的一个室连接回到所述第一部分环路。在一些情况下，所述第一部分环路被配置成任选地与所述第二部分环路组合以形成更大的部分环路。在一些情况下，所述至少两个部分环路可以不包括第一输入源和第二输入源，所述第一输入源可以将输入材料并入到第一部分环路中，并且所述第二输入源可以将输入材料并入到第二部分环路中。

11、富含能量的匀浆室可以连接到过滤室，所述过滤室可以连接到第一生物分子传感器，所述第一生物分子传感器可以连接到光合作用室，所述光合作用室可以连接到第二生物分子传感器，并且所述第二生物分子传感器可以连接到所述富含能量的匀浆室。所述光合作用室可以具有至少一个穿孔的细长室，所述至少一个穿孔的细长室被透明管覆盖并且具有分散在其内的叶绿体。另外，输入储器可以连接到所述富含能量的匀浆室，coulochem电池单元可以连接在所述富含能量的匀浆室与所述过滤室之间，所述第一生物分子传感器可以连接到所述富含能量的匀浆室，二氧化碳输入可以连接到所述光合作用室并将二氧化碳添加到所述光合作用室的第一端，并且蠕动泵可以使材料在室、传感器、所述coulochem电池单元与所述输入储器之间移动。

12、另一方面，本公开提供了一种用于减少二氧化碳的方法，所述方法包括：通过使用应用于多个传代的第一有机体品系的选择过程来产生能量增强的有机体品系；从所述能量增强的有机体品系产生富含能量的匀浆；将所述富含能量的匀浆从富含能量的匀浆室泵送到过滤室中以产生经过滤的材料；将所述经过滤的材料泵送通过第一生物分子传感器到达光合作用室；将预定量的二氧化碳添加到所述光合作用室的下端；将过滤材料与所述二氧化碳和所述光合作用室中的叶绿体溶液组合；通过光合作用减少所述光合作用室内的所述二氧化碳的量；在所述光合作用室内产生葡萄糖产物；以及至少将所述葡萄糖产物从所述光合作用室的上端泵送通过第二生物分子传感器到达所述富含能量的匀浆室。

13、另一方面，本公开提供了一种互连的光合作用基质和生物能量产生系统，所述互连的系统包括：生物能量产生系统，所述生物能量产生系统具有选择过程和提取过程；以及光合作用基质，所述光合作用基质具有二氧化碳和叶绿体溶液。在一些实施例中，所述选择过程可以应用于多个传代的第一有机体品系以产生能量可用性增强的第二有机体品系，并且所述提取过程可以从能量增强的有机体品系产生富含能量的匀浆。所述叶绿体溶液可以包含均质化的植物材料和atp溶液，并且所述atp溶液可以源自所述富含能量的匀浆。所述光合作用基质可以消耗所述二氧化碳并产生葡萄糖，并且由所述光合作用基质产生的所述葡萄糖可以被用作所述生物能量产生系统的食物源。所述互连的系统可以并入到通过泵连接的室和传感器的组合件中，并且所述室中的一个室可以是光合作用室。所述室和传感器的组合件可以位于环形系统中。所述光合作用室可以包含多个穿孔的细长室，每个穿孔的细长室被透明管覆盖并且具有分散在其内的叶绿体。所述多个穿孔的细长室可以在第一端上连接到二氧化碳输入。