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变废为宝!通过废水发生氢气,无需催化剂,已开始工业化

本文摘要:氢能源是人类未来生长的能源趋势,它不会发生温室气体,对于地球的大气情况不会造成污染。自从人类进入到21世纪,陪同着传统能源对于地球气候情况的影响越来越严重,氢能源也被提上日程,许多国家都制定了氢能源的生长计划,我国也是其中之一。我国早从上世纪70年月的长征2号火箭开始,在燃料选择方面,也都是液态氢了;在铁路运输等领域,也逐渐将氢能源作为主要的燃料;市政交通方面,部门地域试点使用氢燃料电池公交车,不外车辆价钱和燃料成本较高。

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氢能源是人类未来生长的能源趋势,它不会发生温室气体,对于地球的大气情况不会造成污染。自从人类进入到21世纪,陪同着传统能源对于地球气候情况的影响越来越严重,氢能源也被提上日程,许多国家都制定了氢能源的生长计划,我国也是其中之一。我国早从上世纪70年月的长征2号火箭开始,在燃料选择方面,也都是液态氢了;在铁路运输等领域,也逐渐将氢能源作为主要的燃料;市政交通方面,部门地域试点使用氢燃料电池公交车,不外车辆价钱和燃料成本较高。

同等设置的纯电动公交车为100万元左右,而燃料电池公交车凌驾250万;氢气每公斤价钱为60-70元(补助后为40元/公斤),这个价钱对于燃油车毫无优势(每公斤低于40元才气与柴油车相当)。河南郑州的223辆宇通氢燃料电池公交车,已累积宁静运行超600万公里。既然人类使用氢能源已经有数十年历史了,为何在我们的生活中并不常见呢?这是因为氢能源没有措施大量发生,因为如何用低成原来发生足够人类日常需求的氢气,至今仍然没有重大突破。工业上制氢或许来自五个方面:副产物氢气、化石燃料制氢、电解水、生物能源制氢以及太阳能。

金属冶炼历程中经常会发生副产物氢气,纯度偏低;化石燃料,生物能源和太阳能制氢类似于发电,能源消耗较大。现有的制氢技术仍属于起步阶段,氢气制备少,能源消耗大。

所以,纵然知道氢能源是人类未来的生长趋势,可是由于它的产量不够,所以只能在航天等高精尖领域应用,来自全球的各大实验室,也都在寻找可以发生足够氢气的方法。在澳大利亚,研究人员已能通过废水发生氢气。这项新技术可支持人类实现综合生物固体和沼气的升级处置惩罚。

这项专利技术由澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究人员开发。他们使用源自生物固体的特殊质料引发化学反映,进而从沼气中发生氢气。

该方法意味着氢气生产所需的所有质料都可以在废水处置惩罚厂获得,无需昂贵的催化剂。该方法还可以捕集生物固体和沼气中发现的碳。这可使污水行业近零碳排放。

首席研究员卡尔皮特·沙副教授说,现有生产氢气的商业方法是排放和资本麋集型,而且严重依赖天然气。而我们的技术为制氢提供了一种具有成本效益、可再生和有效的方法。“我们用于制氢的新技术依赖于实质上无限供应的废物。

通过使用生物固体从沼气中生产完全清洁的燃料,同时防止温室气体的排放。我们可以在情况和经济上取得真正的胜利。”他说。

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生物固体在农业中通常用作肥料和土壤改良剂。但世界上约30%的生物固体资源被储存或送往垃圾填埋场,对情况组成了威胁。澳大利亚东南水务公司高级研究和计划科学家、生物固体资源转化ARC培训中心副主任拉文德·苏拉帕尼博士说:“废水处置惩罚部门一直在寻找新方法,以对情况可连续生长和卖力任的方式将生物固体转化为高价值产物。

”上述人员在9月3日英国《国际氢能》杂志上揭晓的论文中先容了自己的新方法:首先将生物固体转变为生物炭——这是一种富含碳的木炭形式,用于改善土壤康健。同时,生物炭中含有一些重金属,使其成为从沼气中发生氢气的理想催化剂。作为实验研究的一部门,研究人员使用类似于沼气的富含甲烷气体测试了该历程。

他们证明晰由生物固体制成的生物炭对将气体剖析成氢和碳很是有效。剖析历程由皇家墨尔本理工大学开发并获得专利的高效反映器中举行。该反映器既可生产氢气,又可生产包罗碳纳米质料的高价值生物炭。

通过将沼气和生物固体中的碳转化为先进的碳纳米质料,可以捕捉并隔离温室气体,防止其释放到大气中。通过新技术生产的碳纳米质料涂层生物炭具有一系列潜在应用,包罗情况修复、改善农业土壤和储能。卡尔皮特·沙认为,这种高效反映器是创新接纳技术的焦点。

他说:“我们从基础上优化了反映器的传热和传质,同时缩小了技术规模,使其具有可移动性。没有一个反映器可以如此小巧且具有成本效益实现如此惊人的热量和质量整合。

虽然它已经很节能,但通过进一步集成,该反映器可实现生物固体和沼气发生能量却不用耗能量的转化。”据相识,除用于废水处置惩罚外,该新型反映器还可应用于生物质、塑料和涂料工业。这项研究获得了澳大利亚东南水务公司的支持。

该公司现在正在项目中运用生物固体和沼气转化技术。东南水务公司研发司理大卫·伯格曼博士说,这项技术具有被业界广泛接纳的潜力。“支持这些创新的新兴技术是我们致力于淘汰排放和接纳循环经济方式处置惩罚废水答应的重要组成部门。

”他说。资料泉源:《中国石油和化工工业视察》杂志(作者:张星)。


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