領(lǐng)導(dǎo)Fondecyt Regular項(xiàng)目的化學(xué)工程和生物過(guò)程系的Jhosané Pagés博士正在開(kāi)發(fā)一種從豬糞等農(nóng)業(yè)廢物和牛海帶等海洋藻類(lèi)中生產(chǎn)綠色生物氫的方法。這一創(chuàng)新舉措支持可持續(xù)發(fā)展的方法，利用這些有機(jī)材料創(chuàng)造清潔能源，回收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并促進(jìn)循環(huán)生物經(jīng)濟(jì)。

　　多年來(lái)，綠色氫已經(jīng)成為推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型的主要競(jìng)爭(zhēng)者。中國(guó)在不排放污染物的情況下生產(chǎn)清潔能源的能力，引發(fā)了全世界對(duì)脫碳生產(chǎn)和能源行業(yè)的興趣。在此背景下，智利利用其豐富的太陽(yáng)能和風(fēng)能資源以及對(duì)清潔能源生產(chǎn)的堅(jiān)定承諾，已成為開(kāi)發(fā)這一技術(shù)的國(guó)際領(lǐng)先者。

　　智利的制氫努力主要集中在水電解上，利用電力將水分解成基本成分。然而，這種關(guān)注往往忽視了有希望和互補(bǔ)的途徑，如生物制氫：一種通過(guò)生物過(guò)程轉(zhuǎn)化有機(jī)廢物的可再生方法。這種方法對(duì)智利來(lái)說(shuō)意義重大，因?yàn)橹抢呢i肉和藻類(lèi)等行業(yè)產(chǎn)生了大量廢物。如果利用得當(dāng)，這些廢物可以轉(zhuǎn)化為清潔能源的重要來(lái)源，減輕其對(duì)環(huán)境的影響。

　　智利圣地亞哥大學(xué)（University of Santiago）的Fondecyt Regular項(xiàng)目正在探索一種從有機(jī)廢物，特別是豬糞和大型藻類(lèi)——南極洲D(zhuǎn)urvillaea（在西班牙語(yǔ)中通常稱(chēng)為cochayuyo）中產(chǎn)生綠色氫的創(chuàng)新方法。該項(xiàng)目由化學(xué)工程和生物過(guò)程系的Jhosané Pagés博士牽頭。

　　研究人員說(shuō)：“由于其高有機(jī)質(zhì)和氮含量，豬糞是一種復(fù)雜的基質(zhì)，難以在生物過(guò)程中有效利用。”

　　“我們的研究表明，將它與富含糖和不含木質(zhì)素的南極洲杜維爾菌共同發(fā)酵，可以促進(jìn)生物降解，提高生物氫的產(chǎn)量。”

　　Durvillaea Antarctica是一種富含碳水化合物的海藻，生長(zhǎng)在智利海岸，可以提高系統(tǒng)的碳氮比，促進(jìn)生物氫、生物甲烷和揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)生。這種組合不僅可以提高該過(guò)程的能源產(chǎn)量，而且還可以回收目前運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)的廢物。

　　Pagés博士說(shuō)：“我們的目標(biāo)是重新評(píng)估廢棄物的價(jià)值，將其轉(zhuǎn)化為清潔能源，而不是讓它繼續(xù)成為污染物。”

　　“這種聯(lián)合發(fā)酵方法不僅優(yōu)化了生物氫的生產(chǎn)過(guò)程，而且為真正可持續(xù)和可復(fù)制的模式鋪平了道路，特別是對(duì)產(chǎn)生大量農(nóng)業(yè)工業(yè)廢物的地區(qū)有益。”

　　為了評(píng)估豬糞和科恰尤約混合物的能量潛力，該團(tuán)隊(duì)將使用生物氫潛力測(cè)試進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。這個(gè)測(cè)試模擬微生物對(duì)有機(jī)廢物的厭氧降解，產(chǎn)生像生物氫這樣的氣體。通過(guò)測(cè)試不同的混合比例，團(tuán)隊(duì)可以比較它們的行為和性能。這一初步分析將確定哪種廢物組合產(chǎn)生的能量最多，以及它如何影響生物過(guò)程的穩(wěn)定性。

　　此外，該計(jì)劃還結(jié)合了生物炭，這是一種多孔材料，通過(guò)在缺氧環(huán)境中加熱植物生物質(zhì)（特別是cochayuyo）而產(chǎn)生。引入生物反應(yīng)器后，這種生物炭為微生物提供了附著和更有效地發(fā)揮作用的表面。它還起到了過(guò)濾器的作用，捕獲了該過(guò)程中無(wú)法自然去除的多余氮。這是一個(gè)更完整的循環(huán)方法的例子，來(lái)自昆塔Normal地區(qū)和潛在沿海地區(qū)的廢物不僅轉(zhuǎn)化為清潔能源，而且還用于減少污染，并通過(guò)施肥產(chǎn)生有益的副產(chǎn)品。

　　Pagés博士詳細(xì)闡述道：“我們的目標(biāo)是利用從同樣的藻類(lèi)廢料中提取的生物炭作為添加劑來(lái)增強(qiáng)這一過(guò)程。”

　　“因?yàn)檫@些底物產(chǎn)生的氮不會(huì)被生物消除，我們將評(píng)估生物炭在反應(yīng)器中捕獲氮的能力。至關(guān)重要的是，我們還將研究如何通過(guò)使用璧石和鋼粉等工業(yè)副產(chǎn)品修飾其表面來(lái)提高其氮吸附能力。”

　　該項(xiàng)目分為四個(gè)階段，首先測(cè)試液體糞肥和cochayuyo的不同組合，以確定它們的生物氫和生物甲烷產(chǎn)量。第二階段將包括評(píng)估生物炭對(duì)初級(jí)過(guò)程和脫氮的影響。在此之后，將進(jìn)行持續(xù)的操作測(cè)試，以確認(rèn)系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定性。最后階段將探索利用所使用的生物炭作為生物過(guò)程中未去除氮的吸附劑的可行性，以及作為生物肥料的潛在應(yīng)用。

　　研究人員總結(jié)道：“我們不僅成功地處理了這些廢物，而且還成功地將其轉(zhuǎn)化為清潔能源和有價(jià)值的社會(huì)副產(chǎn)品，這意味著恢復(fù)了巨大的未開(kāi)發(fā)潛力。”

　　“如果我們能夠真正為廢物增加價(jià)值，超越簡(jiǎn)單的減少污染，充分利用其能源和環(huán)境效益，我們會(huì)非常滿(mǎn)意。”

　　（素材來(lái)自：University of Santiago 全球生物質(zhì)能源網(wǎng)、全球氫能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合）