The Vacuum Air Lift (VAL) Simple by Nature, Efficient by Design - PowerPoint PPT Presentation

The Vacuum Air Lift (VAL) Simple by Nature, Efficient by Design Clean Water Enhanced Energy Shaping the Future 1

The Vacuum Air Lift (VAL) Sustainable Solutions for Water Management The Vacuum AirLift (VAL) is a new, sustainable and efficient water treatment system. It is an innovative and versatile, yet simple, technology platform with three basic functions: particle extraction , circulation , and gas exchange . The VAL provides superior water treatment solutions for many industries, including Oil & Gas, Desalinization, Aquaculture, and Microalgae production.

Searen / Coldep America Business Background VAL ¡technology ¡is ¡the ¡six ¡year ¡culmina5on ¡of ¡research ¡ and ¡development ¡by ¡French ¡research ¡ins5tu5ons, ¡ IFREMER ¡and ¡INSA ¡ ¡ Originally ¡designed ¡for ¡microalgae ¡harves5ng ¡ ¡ • Recently ¡broadened ¡to ¡a ¡mul5tude ¡of ¡applica5ons; ¡ • Currently ¡developed ¡through ¡COLDEP ¡SAS, ¡the ¡global ¡ • license ¡holder ¡ Patent ¡Protec*on ¡& ¡Licenses : ¡ ¡ Two ¡U.S. ¡patents ¡cover ¡both ¡the ¡technical ¡process ¡and ¡ • its ¡applica5on ¡in ¡the ¡micro ¡algae ¡industry. ¡ Patent ¡covers ¡Brazil ¡and ¡Canada ¡ ¡ • VAL ¡demonstra5on ¡ Pollutec-­‑Paris ¡ SEAREN ¡is ¡an ¡Ohio ¡based ¡LLC ¡that ¡holds ¡the ¡ exclusive ¡ December ¡2013 ¡ license ¡of ¡the ¡technology ¡for ¡the ¡U.S. ¡market ¡ 3

Target Markets CURRENT MARKETS: VAL technology is currently marketed and utilized in the following industries in Europe. MicroAlgae: Harvesting marine microalgae for biofuel production • Aquaculture: Water treatment in Recirculating Aquaculture Systems • (RAS) used to farm fish and shrimp NEAR-TERM EXPANSION Desalinization: Pre-treatment of water before nano filtration • systems (reverse osmosis) used to remove salts from water. Oil & Gas: Upstream and downstream treatment of water for both • fracking, traditional wells, and off-shore platforms. FUTURE MARKETS Mechanical Industry • Landfill Leachate • Community Water Treatment • Oil & Gas – Deep operations • 4

VAL Technology 5

VAL Process ( 1) Initial liquid (2) VAL tower composed of two concentric vertical tubes (3) Vacuum pump which allows liquid to rise in the internal tube (4) Harvest tank, to collect extracted elements. (5) Gas source used to create micro bubbles inside the tower 6

VAL Multi-Functional Technology VAL’s patented technology, combines the effect of vacuum and micro- bubbles to provide a powerfully effective and efficient tool for… 7

Results On Water Circulation (with a 630 mm diameter Vacuum AirLift) Fresh ¡water ¡ Sea ¡water ¡ • ¡ Maximum ¡flow ¡rate ¡in ¡fresh ¡ 150 ¡ Water ¡flow ¡(m 3 /h) ¡ water ¡ 130 ¡m 3 /h ¡ 100 ¡ • ¡Maximum ¡flow ¡rate ¡in ¡sea ¡ water ¡ 90 ¡m 3 /h ¡ 50 ¡ • ¡Water ¡flow ¡rate ¡ 30% ¡higher ¡in ¡ fresh ¡water ¡due ¡to ¡differences ¡in ¡ 0 ¡ average ¡bubble ¡size ¡ 0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡ 30 ¡ 35 ¡ 40 ¡ Airflow ¡rate ¡(m 3 /h) ¡ • ¡Low ¡pumping ¡energy: ¡ around ¡ 3W ¡per ¡m 3 ¡of ¡water ¡circulated ¡ Fresh ¡water ¡ Sea ¡water ¡ Average ¡size: ¡2 ¡to ¡6 ¡mm ¡ Average ¡size: ¡0.15 ¡to ¡2 ¡mm ¡ 8

Gas Exchange Efficiency (CO 2 stripping with 630 mm diam. VAL) 60 ¡ [CO2] ¡ 50 ¡ 40 ¡ 30 ¡ [mg/l] ¡ 20 ¡ 10 ¡ 0 ¡ 0:00 ¡ 0:14 ¡ 0:28 ¡ 0:43 ¡ 0:57 ¡ 1:12 ¡ 1:26 ¡ 1:40 ¡ 1:55 ¡ Time ¡(hours) ¡ • ¡ SCTR ¡of ¡around ¡ 27.9 ¡10 -­‑6 ¡KgCO 2 .m -­‑3 .s -­‑1 ¡ • ¡ High ¡efficiency ¡ for ¡CO 2 ¡gas ¡stripping ¡ due ¡to ¡vacuum ¡ • ¡ Low ¡stripping ¡energy: ¡ around ¡3-­‑10W ¡per ¡m 3 ¡of ¡water ¡treated ¡ 9

Results On Particle Extraction Efficiency 10 ¡ 9 ¡ 8 ¡ Par*cle ¡sizes ¡ extracted ¡by ¡the ¡ Volume ¡part ¡(%) ¡ 7 ¡ vacuum ¡airliZ ¡comprised ¡between ¡ 6 ¡ 5 ¡ 0.3 ¡and ¡90 ¡µm ¡ 4 ¡ 3 ¡  ¡Inferior ¡to ¡30 ¡µm ¡ 2 ¡ 1 ¡ 0 ¡ 0.1 ¡ 1 ¡ 10 ¡ 100 ¡ Par*cles ¡size ¡(µm) ¡ 10

Particle Extraction Range of separation size 11

The Principal of Flotation for particle extraction Particle attraction is provided by bubbles (Foaming-skimming): Main Parameters that affect the process • – Air flow – Bubble size – Gas retention – Surface charge of particles – Water specifications 12 Air ¡

VALs Wide Range of Uses Successfully tested on Particle removal Water recirculation Water aeration Radon and CO2 degassing Silt Density Index (SDI) reduction (< 3) Reduction of pathogen agents (100 X) Reduction of dissolved Oxygen (to < 10 ppb) Oil removal 13

VAL Competitive Advantage • EFFICIENCY MULTI- • LOW ENERGY USE FUNCTIONALITY • SIMPLICITY VAL systems reduce the cost of managing fluids (water) to extremely low levels Allows use in applications/areas that were previously difficult due to high costs Capacity to manage hazardous materials 14 (Vacuum-sealed, closed-exchange platform)

Additional Advantages ANTI-CLOGGING : Free passage without clogging and very low pressure drop NO ADDITIVES: Purely physical process without additives or discharges DURABLE: Robustness and reliability (no moving parts to wear or corrosion of metal ) RESILIENT: Resilient system, can tolerate momentary stoppages and restart without human intervention SIMPLICITY: Simplicity of materials and ease of maintenance SAFETY: SAF system can function in a rough environment–unit’s electrical motors can be positioned safely away from the actual tower.

Safe By Nature And By Design SAFE FOR THE ENVIRONMENT - No chemical - Spill safe (system under vacuum) - Can be used for water restoration (extract oil, particle & gases) SAFE FOR THE OPERATORS - Low pressure (15 psi) = low risk - Under vacuum = can hold pollutants and toxic gasses - Engines can be positioned away from operation SAFE FOR THE PRODUCTION PROCESS - O2 extraction (prevent anaerobe bacteria/rust) - Fluid is not in contact with electrical/mechanical element - Robust and stable materials (non electrostatic and resistant to most chemical products) 16

Initial Market: Microalgae MICROALGAE Target Market Customers Benefits Harvesting of marine microalgae for use in biofuels, human and animal • « Green » fuel Its multi-functionality and feed, pharmaceuticals and beyond. (bio fuel) efficiency drastically reduces producers production costs, making the • Algae biofuel market is currently microalgae industry more estimated at $1billion and could • Biotech Industry profitable and the price of reach $100 billion by 2020. algae based biofuels more • Food Industry competitive. • VAL 2020 Sales Goal = 500 units Existing Systems VALs Advantages Filtration, 4 highly efficient functions in one system, thus replacing • • centrifugation, multiple tools (no existing systems provide such an offer flocculation, (1) Circulation/mix (2) Oxygen stripping flotation (3) CO2 dissolution (4) Harvest Circulating Lower energy used for circulation and mix (50% reduction) • • pumps, paddle More efficient for Gas stripping (minimum 50% reduction) • wheels. Reduction of Algae harvesting costs by up to 100-fold. • 17

Microalgae Production Results VAL System 630 (Average Results) Initial Concentration: 0.2 g/l Water Flow: 50 m3/h * Based on electricity Price = $.07 per kWh

Harvesting Microalgae (Dunaliella salina ) Water ¡to ¡be ¡ treated ¡ Dunaliella salina - Test Results Initial Water Harvest Elect. Final Energy * Concent Harvest Harvest Concent Flow Flow Used Conct. Cost . Factor (g/h) (g/day) . (g/l) m3/h (l/h) (kW/h) (g/l) ($/kg) 80 ¡ 0.2 ¡ 50 ¡ 50 ¡ 0.8 ¡ 16.0 ¡ 800 ¡ 19,200 ¡ ¡$0.07 ¡ ¡ * Energy Used: 800 W/h max * Based on Electricity Price = $0.07 per kWh

Micro Algae Production Diagram with VAL ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Dynamic Circulation Dissolution of CO2 Harvesting

The vacuum airlift for micro-algae production • Multifunctional process providing altogether water circulation, O2 stripping, CO2 mitigation and micro-algae extraction • Low energy functioning:  Water circulation for 2-3 Wh/m 3 of water circulated  Gas stripping for 3-10 Wh/m 3 of water treated  Particle extraction for 10-30 Wh/m 3 of water processed • Promised to become a standard tool for micro-algae production 21

Appendix ¡ 22