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實驗室規模的廢水制氫技術
來源:氫分子產業網 發表時間:2018-7-1 14:37:42 閱讀:2772

據外國媒體報道:美國能源部橡樹嶺國家實驗室(ORNL)開發了一種使用電解細菌制氫的新工藝。通過該工藝,可以將廢水再循環成氫氣,生成的氫氣之后被用來轉化為其他生物質液體燃料,如生物汽油和柴油。

ORNL研究員Abhijeet Borole領導了這個為期多年的項目團隊,目前,該團隊的實驗室可以每天生產11.7升氫。Borole指出,盡管需要更多的工作來使技術達到商業規模,但該技術展示了微生物電解的潛力,使生物精煉廠更有效率和經濟性。與傳統的煉油廠一樣,生物煉油廠旨在將植物材料轉化為更高價值的產品,例如碳氫化合物燃料和化學品。

微生物電解由消化有機化合物并產生電流的電解細菌驅動。通常,約四分之一的液體生物油是含有腐蝕性酸的污染水,Borole將這些細菌用于分解這些有機酸。通過電解細菌,Borole的團隊大約可以回收污水中20%~30%的能量用于生產氫氣并最終變成生物燃料。

Borole表示,有效地從數百種化合物中提取電子并產生氫是十分困難的,當反應過程中的副產物會使得細菌中毒時,必須找到一種方法來消除或者中和這種毒素,同時產生足夠的電子。在這個工藝中,毒素是在植物細胞壁的韌性聚合物木質素降解時產生的。

研究人員開發了一個繁殖可耐受生物燃料廢水中有毒化合物的強力細菌群落的程序,微妙的平衡涉及優化的整個過程和各個系統參數,通過該程序,最終使得細菌成功繁殖。

了解如何構建和優化可以耐受和處理受污染廢水的微生物電解系統,可以在生物燃料生產之外獲益。田納西大學布雷德森中心的博士生亞歷克斯·劉易斯(Alex Lewis)表示,這些系統具有廣泛的應用潛力,包括能源生產,生物修復,化學和納米材料合成,電發酵,能量儲存,海水淡化和生產水處理等。

Borole的研究團隊目前正專注于完成技術的生命周期分析,以評估其溫室氣體排放和用水量。該團隊的最新論文發表在Sustainable Energy & Fuels上,論文的標題為“Proton Transfer in Microbial Electrolysis Cells.”。該項目由DOE的生物能源技術辦公室和ORNL的種子計劃資助。

據外國媒體報道:美國能源部橡樹嶺國家實驗室(ORNL)開發了一種使用電解細菌制氫的新工藝。通過該工藝,可以將廢水再循環成氫氣,生成的氫氣之后被用來轉化為其他生物質液體燃料,如生物汽油和柴油。

ORNL研究員Abhijeet Borole領導了這個為期多年的項目團隊,目前,該團隊的實驗室可以每天生產11.7升氫。Borole指出,盡管需要更多的工作來使技術達到商業規模,但該技術展示了微生物電解的潛力,使生物精煉廠更有效率和經濟性。與傳統的煉油廠一樣,生物煉油廠旨在將植物材料轉化為更高價值的產品,例如碳氫化合物燃料和化學品。

微生物電解由消化有機化合物并產生電流的電解細菌驅動。通常,約四分之一的液體生物油是含有腐蝕性酸的污染水,Borole將這些細菌用于分解這些有機酸。通過電解細菌,Borole的團隊大約可以回收污水中20%~30%的能量用于生產氫氣并最終變成生物燃料。

Borole表示,有效地從數百種化合物中提取電子并產生氫是十分困難的,當反應過程中的副產物會使得細菌中毒時,必須找到一種方法來消除或者中和這種毒素,同時產生足夠的電子。在這個工藝中,毒素是在植物細胞壁的韌性聚合物木質素降解時產生的。

研究人員開發了一個繁殖可耐受生物燃料廢水中有毒化合物的強力細菌群落的程序,微妙的平衡涉及優化的整個過程和各個系統參數,通過該程序,最終使得細菌成功繁殖。

了解如何構建和優化可以耐受和處理受污染廢水的微生物電解系統,可以在生物燃料生產之外獲益。田納西大學布雷德森中心的博士生亞歷克斯·劉易斯(Alex Lewis)表示,這些系統具有廣泛的應用潛力,包括能源生產,生物修復,化學和納米材料合成,電發酵,能量儲存,海水淡化和生產水處理等。

Borole的研究團隊目前正專注于完成技術的生命周期分析,以評估其溫室氣體排放和用水量。該團隊的最新論文發表在Sustainable Energy & Fuels上,論文的標題為“Proton Transfer in Microbial Electrolysis Cells.”。該項目由DOE的生物能源技術辦公室和ORNL的種子計劃資助。

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