Newswise — Поскольку мир борется с растущим потреблением энергии и эскалацией экологического кризиса, потребность в устойчивых энергетических решениях никогда не была более острой. Производство микробного водорода становится многообещающим направлением возобновляемой энергетики, предлагая чистую альтернативу с высокой плотностью энергии, которую можно получить из широкого спектра сырья. Однако путь к полному использованию его потенциала сталкивается со значительными препятствиями, включая повышение эффективности производства и масштабирование процесса для промышленного применения. На этом фоне крайне важно изучить механизмы и последние достижения в области микробного производства водорода из отходов.
Исследователи из Северо-Западного политехнического университета и Технологического университета Бельфор-Монбельяр опубликовали (DOI: 10.23919/CJEE.2024.000065) обзор в Китайский журнал электротехники . Исследование, опубликованное 13 июня 2024 года, изучает механизмы микробного производства водорода из отходов, изучает последние достижения в этой области и стратегии по увеличению темпов производства водорода. Эти идеи имеют решающее значение для решения проблем, которые препятствуют крупномасштабной индустриализации этой многообещающей технологии.
В обзоре подробно рассмотрены современные методы микробного получения водорода, особое внимание уделяется двухстадийному непрямому фотогидролизу с использованием цианобактерий и зеленых водорослей. В нем подчеркивается эффективность темной ферментации бактерий, особенно ферментации этанольного типа, в производстве водорода из органических отходов. Примечательно, что в исследовании подчеркивается синергетический эффект сочетания непрямого фотогидролиза с темной ферментацией, что дает большие перспективы для увеличения производства водорода из органических сточных вод. В ходе исследования также изучаются подходящие типы отходов для микробного производства водорода, такие как промышленные сточные воды, богатые углеводами, и сельскохозяйственные отходы, содержащие крахмал и целлюлозу. Кроме того, в обзоре обсуждаются последние теоретические разработки в области производства биоводорода и механизмы генерации водорода цианобактериями, зелеными водорослями и фотосинтезирующими бактериями, а также технологические достижения, которые делают производство водорода из отходов более жизнеспособным. В заключение исследования излагаются ключевые направления исследований на будущее, что дает важную информацию о крупномасштабном производстве биологического водорода.
Тонгмин Ли, ведущий эксперт в области технологии производства биоводорода и участник обзора, подчеркивает важность исследования: «Наше исследование представляет собой решающий шаг вперед в производстве биоводорода, особенно в использовании отходов для микробной ферментации. не только углубит наше понимание сложных взаимодействий между микробными процессами, но и проложит путь к оптимизации производства водорода в промышленном масштабе. Эта оптимизация является ключом к ускорению глобального перехода к биотехнологиям. устойчивая энергетика, снижение зависимости от ископаемого топлива и минимизация воздействия на окружающую среду».
Значение этого исследования огромно: оно предлагает преобразующий подход к управлению отходами путем преобразования их в ценный энергетический ресурс. Этот прорыв потенциально может облегчить экологическое бремя и одновременно способствовать развитию экономики замкнутого цикла. Производство микробного водорода является краеугольным камнем в стремлении к глобальной устойчивости, предлагая чистую и возобновляемую альтернативу традиционным источникам энергии. Поскольку мир внедряет более экологичные энергетические решения, это исследование представляет собой дорожную карту для увеличения производства водорода из отходов, что вносит значительный вклад в сокращение выбросов парниковых газов и поддерживает экологическую устойчивость в глобальном масштабе.
###
Ссылки
DOI
10.23919/CJEE.2024.000065
Исходный URL-адрес источника
https://doi.org/10.23919/CJEE.2024.000065
Информация о финансировании
При поддержке Программы фундаментальных исследований естественных наук провинции Шэньси (S2021-JC-LHJJXMLH-QY-SM-0119).
О Китайский журнал электротехники (CJEE)
Китайский журнал электротехники (CJEE), публикуется ежеквартально и представляет собой рецензируемый международный академический журнал на английском языке. Он спонсируется и публикуется Китайским информационным институтом машиностроительной промышленности (China Machine Press) и при технической поддержке Общества силовой электроники IEEE. Он индексируется ESCI, Ei Compendex, Scopus, INSPEC, CSCD (Китайская база данных научного цитирования) и DOAJ.