Teadmised

Home/Teadmised/Üksikasjad

Mis on biomassi vesiniku tootmine?

Biomassi vesiniku tootmine viitab süsivesinike ja muude biomassi komponentide muundamise protsessile vesinikuks mitmesuguste tehniliste vahendite abil, kasutades biomassi toorainena. Biomass viitab erinevatele fotosünteesi toodetud organismidele, kasutades atmosfääri, vett, maad jne, sealhulgas taimesid, loomi ja mikroorganisme. Biomassi vesiniku tootmisel on tavaliselt kasutatavad toorained põllumajandusjäätmed (näiteks õled, riisi kestad jne), metsajäätmed (näiteks puidust laastud, oksad jne), energiakultuurid (näiteks lülitusrohi, jatropha jne), linnade orgaanilised jäätmed, tööstuslikud orgaanilised reovee jms.

 

Biomassi vesiniku tootmise tootmispõhimõte Biomassi vesiniku tootmise põhimõte põhineb peamiselt asjaolul, et biomass sisaldab suures koguses orgaanilisi aineid, mis koosnevad süsinikust, vesinikust, hapnikust ja muudest elementidest. Spetsiifiliste tehniliste meetodite abil purunevad keerukate orgaaniliste ühendite keemilised sidemed biomassi korral, vesiniku element eraldatakse muudest elementidest ning seejärel moodustub vesinik lõpuks reaktsioonide ja töötlemise seeria.

 

Praegu hõlmab biomassi vesiniku tootmistehnoloogia peamiselt kahte tehnilist teed: termokeemiline meetod ja bioloogiline meetod, mille hulgas on biomassi termokeemiline vesinikootmise tehnoloogia suhteliselt küps.

 

Termokeemiline vesiniku tootmine viitab biomassi muutmise protsessile vesinikurikkaks põlevaks gaasiks termokeemilise töötlemise teel pärast kõrgtemperatuuri lagunemist ning seejärel lagundatakse gaasi vesinikuks eraldamise ja puhastamise ning katalüsaatorite toime kaudu. Selle meetodi eelisteks on see, et sellel on lai toorainet, kõrge efektiivsus vesiniku tootmisel ja see võib toota mitmesuguseid kasulikke kõrvalsaadusi, näiteks metanool, etanool, äädikhape jne. Kuid kuna koksi ja süsiniku sadestumise korral on kalduvus kõrge temperatuuriga tingimustes, on selle lahendamiseks vaja kõrge temperatuuriga kiire reaktsiooni meetod. Vesiniku spetsiifilise tootmisprotsessi kohaselt saab selle tee jagada veelgi aurugaasistamise vesiniku tootmistehnoloogia, ülekriitilise vee gaasistamise vesiniku tootmistehnoloogia ja biomassi pürolüüsi reformides vesiniku tootmistehnoloogiat.

 

Bioloogilist vesiniku tootmistehnoloogiat nimetatakse ka mikroobide lagunemismeetodiks ja biomassi kääritamise meetodiks. Veemolekulide ja orgaaniliste substraatide lagunemise katalüüsiks biomassis vesinikuks kahte võtmeensüümi, vesinikpõlet ja lämmastikku. Ühiste tehnoloogiate hulka kuuluvad fotolüüs, kääritamine, hele-pimestatud kääritamine, rakuvaba süsteem vesiniku tootmine ja muud alajaotatud tehnoloogiad. Selle meetodi eeliseks on see, et see ei vaja kõrge temperatuuriga reaktsiooni, ei tekita koksi- ja süsiniku sadestumist ning võib saada ka kasulikke kõrvalsaadusi, näiteks orgaanilist väetist. Kuna keskkonnategurid mõjutavad mikroorganismide kasvu, tuleb vesiniku tootmise tõhususe tagamiseks kontrollida reaktsioonitingimusi.