有机废水发酵法生物制氢技术资料
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生物制氢技术现状及其发展潜力引言:随着人类对清洁能源需求的不断增加,生物制氢技术作为一种潜在的可再生能源解决方案,备受关注。
本文将探讨生物制氢技术的现状以及其未来的发展潜力。
一、生物制氢技术的现状1. 生物制氢技术的基本原理生物制氢技术是利用微生物通过发酵过程产生氢气。
这些微生物可以利用有机物质,如葡萄糖或纤维素等,通过酶的作用将其转化为氢气和二氧化碳。
这一过程被称为发酵产氢。
2. 目前已知的发酵产氢微生物目前已知有多种微生物可以用于发酵产氢,包括厌氧菌类、光合菌类和产氢细菌等。
这些微生物具有不同的特性和适应环境的能力,可以在不同的条件下产生氢气。
3. 生物制氢技术的优势和挑战生物制氢技术相比传统的化学制氢方法具有以下优势:可再生、清洁、低碳排放。
然而,生物制氢技术也面临一些挑战,如微生物的培养和维持、产氢效率的提高以及废水处理等问题。
二、生物制氢技术的发展潜力1. 生物制氢技术在能源领域的应用前景生物制氢技术可以用于替代传统的化石燃料,成为未来能源的重要来源之一。
利用生物制氢技术产生的氢气可以用于发电、交通运输等领域,实现能源的清洁和可持续发展。
2. 生物制氢技术的创新和改进随着科学技术的不断进步,生物制氢技术也在不断创新和改进。
研究人员正在开发新的微生物菌株,改进发酵产氢的效率和稳定性。
此外,一些新的方法和技术,如基因工程、微生物群落工程等,也被应用于生物制氢技术的改进中。
3. 生物制氢技术与其他能源技术的结合生物制氢技术可以与其他能源技术相结合,形成多能源系统。
例如,将生物制氢技术与太阳能、风能等可再生能源相结合,可以实现能源的互补和稳定供应。
4. 生物制氢技术在环保领域的意义生物制氢技术的发展不仅可以解决能源问题,还可以减少环境污染和温室气体排放。
生物制氢技术可以将废弃物和废水转化为有用的能源,从而实现废物资源化和环境保护的双重目标。
结论:生物制氢技术作为一种可持续发展的能源解决方案,具有巨大的发展潜力。
发酵法制氢的原理工艺和挑战桂鑫;吴洪达【摘要】As a clean and new energy, hydrogen has many important industrial uses. As an emerging technology, fermentative hydrogen production will play an important role in the future renewable energy production. This paper introduced the genera of fermentative hydrogen producing bacterium, the mechanism of hydrogen production and the technology of fermentative hydrogen production. Finally, the existing opportunities and challenges of microbial fermentation hydrogen production were discussed.%氢气作为一种清洁的新能源,有很多重要的工业用途.发酵生物制氢技术作为一种新兴的技术,在未来的可再生能源的制备中将扮演重要角色.介绍了发酵产氢细菌的菌属、产氢机理以及发酵法制氢的工艺,讨论了当前微生物发酵制氢技术存在的机遇与挑战.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)001【总页数】5页(P423-426,442)【关键词】微生物;发酵法;制氢;产氢机理【作者】桂鑫;吴洪达【作者单位】广西工学院生物与化学工程系,广西柳州,545006;广西工学院生物与化学工程系,广西柳州,545006【正文语种】中文【中图分类】S188氢气作为一种清洁的可再生能源,可被用作发动机车的燃料,燃烧后生成水,不会造成环境污染,能缓解二氧化碳在大气中增多的趋势,有助于缓解石油枯竭和全球变暖的趋势[1];在工业上,氢气可被用于食用油的氢化以及氨、甲醇的合成等。
生物制氢技术的发展及应用前景摘要:氢气作为环境友好的洁净能源和高能燃料,在国民经济的各个方面有着重要的应用,如何经济、高效制氢已经成为有待解决的重大问题。
与传统制氢技术相比,生物制氢技术以其低成本、可处理有机废弃物等优点受到了人们的重视。
本文对生物制氢技术及其发展历程进行了介绍,对生物制氢技术的应用前景进行了展望。
关键词:生物制氢技术发展应用前景随着社会的进步与发展,人们对能源的需求也日益提高。
目前我国的能源消费结构还是以煤、石油等化石能源为主,化石能源的短缺和大量燃烧所带来的环境污染已经成为面临的两大难题,开发新型清洁、高效、可再生的绿色能源势在必行。
氢气因其高热值、清洁、高效、可再生等优点,具有十分广阔的开发前景。
目前,氢气的制取有高温分解天然气、电解水、太阳能制氢、水煤气转化、甲烷裂解等方法,但是大都成本过高或者可操作性过低。
随着氢气用途的日益广泛,如何经济、高效制氢已经成为有待解决的重大问题。
一、生物制氢技术的概述1.生物制氢技术简介生物制氢是利用某些微生物的代谢过程,以工农业废水、废渣等为原材料,在常温常压的条件下以有机物为基质产生氢气的方法,把废弃物的处理与能源回收相结合,生产过程清洁、节能,不消耗矿物资源。
随着20世纪70年代石油危机,各国政府和科学界开始寻找替代能源,生物制氢技术受到了广泛的关注,并以此开展了研究,现代生物技术的应用,极大的促进了生物制氢技术的发展。
现有的研究表明,氢气与某些厌氧微生物的代谢过程密切相关。
例如,氢代谢在调节厌氧发酵的碳及电子流动中起着重要的作用,氢代谢伴随着各种有机物的分解及合成,为厌氧微生物的正常生长提供所必须的能量。
根据微生物的能量利用形式,可以将产氢微生物分为光能产氢微生物和厌氧发酵微生物,其中光能产氢微生物可进一步分为光能自养微生物和光能异养微生物。
光能自养微生物,例如蓝细菌和绿藻,在光照、厌氧的条件下通过分解水从而产生氢气;光能异养微生物,例如光合细菌,在光照、厌氧的条件下分解有机物产生氢气;厌氧发酵微生物,例如厌氧细菌,在黑暗、厌氧条件下分解有机物产生氢气。
哈工大任南琪小组:有机废水生物制氢作为新能源,氢气的优点显而易见。
有人将氢气誉为“世界上最干净的能源”,因为它的燃烧产物只有水。
氢气的燃烧热值高,相同质量的氢气燃烧所产生的热量约为汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍。
更为重要的是,氢气是一种可储存的能源载体。
有科学家认为,21世纪氢能有可能在世界能源舞台上占有举足轻重的地位。
能够制氢的技术有很多种,然而利用废水制氢无疑具有别样的吸引力,因为它同时兼具了废水处理的功能,可谓一举两得。
在国家自然科学基金等支持下,从上个世纪90年代初开始,**工业大学教授任南琪就开始了有机废水中产生氢气的机理研究。
他利用发酵法生物制氢技术,在产生氢的同时伴随有机物的降解,使废水得到净化。
发酵法制氢优势渐显据介绍,制氢的方法有两类,即利用不可再生资源制氢和利用可再生资源制氢。
前者是利用石油、天然气、煤炭等资源的方法,目前这一领域的技术已经相当成熟,由此生产出的氢气约占目前世界氢气生产总量的96%。
而剩余4%的氢气生产量,则基本由电解水来完成,而水无疑是一种可再生资源。
从可持续发展的角度来看,利用不可再生资源制氢,显然不是长久之计,利用可再生资源制氢,将会是一条非常有潜力的制氢之路,尽管目前利用可再生资源制氢在氢气生产总量中所占的比例微不足道。
可再生资源制氢技术大体可以分为热物理制氢和生物制氢。
前者因为对生成条件要求较高,目前还只是处于实验室阶段,而后者已经开始成为可再生资源制氢技术中的一支重要力量。
生物制氢是利用某些微生物体内存在着特殊的氢代谢系统来生产分子氢的一项生物工程技术。
光合法制氢和发酵法制氢是生物制氢技术的两个大类。
然而经过半个多世纪的研究,到上个世纪90年代末,光合法制氢依然没有达到理想的效果,主要是因为光合微生物生长速度慢,生长过程必须要有充足的光照,这些制约因素使得光合法制氢无法走出实验室,实现规模化和产业化。
与此同时,发酵法制氢开始异军突起。
1990年,**工业大学教授任南琪发现了用产氢细菌在有机废水处理中产生氢气的现象。