废弃生物质的热化学处理技术:化蛹成蝶造氢能“星空体育·(StarSky Sports)官方网站”

荒废生物质的热化学处置技术正在获得更加普遍的注目，氢气这种高品位洁净能源乃是生物质热化学处置的最重要产物之中华化工网荒废生物质的热化学处置技术正在获得更加普遍的注目，氢气这种高品位洁净能源乃是生物质热化学处置的最重要产物之一。正如宁波诺丁汉大学高级研究员吴韬所说：“利用工农业生产过程中产生的生物质残余物，在更为保守的条件下高效、经济地制取氢气，是构建生物质残渣高值化利用的主要手段之一，具备极高的工程价值。”(Chem234.COM)　　能效低于其他制氢路线　　氢是一种新型替代能源，利用荒废生物质制氢不仅可以构建CO2零排放，解决问题化石燃料紧缺及消耗过程中的温室效应难题，还需要防止废弃物本身面对的无害化处置问题。

　　吴韬讲解：“在能源的转化成效率方面，50%的荒废生物质热量需要转化成到氢气产物中，低于其他的制氢技术路线。”美国的技术经济评价结果也指出，以目前的技术水平而言，生物质制取燃料乙醇的重复使用投资较小，而热化和转化成制氢的投放比较较小，但在运营成本方面，制氢却具有显著优势，眼下的问题是如何减少设备投资。

目前美国生物质制氢成本为6美元/加仑左右，下一步的目标是减少50%。　　他告诉他记者，制氢的方法有很多种。

电解水是一种可以大规模制氢的途径，然而水分子中的氢、氧原子融合密切，电解过程中要消耗大量电能，比自燃氢气本身所产生的热量还要多。其他矿物燃料制氢方法，如天然气催化剂蒸汽重整等展现出较好，但其原料为非可再生能源，且制氢过程不会对环境导致污染。由此可见，荒废生物质是可持续的制氢原料，虽然其能量密度较低、资源产于更为集中，但利用潜力相当大。　　正在探寻生物油气化产氢　　科学家们仍然在探寻用可再生荒废生物质制取氢气的途径，生物质浸渍耦合催化重整技术就是一种有前途的方法。

其大体过程为：将生物质较慢降解转化成为热值为22MJ/kg左右，还包括酚、醛、酸等组分的生物油，然后利用水蒸气将生物油展开催化重整，制取以氢气和一氧化碳为主要产物的合成气。浸渍过程产生的残碳和可燃性气体，可以展开自燃为浸渍过程获取能量。　　据可行性测算，假如用木屑不作原料，100克生物油可以获得多达17克的氢气，而且相对于石脑油和天然气原料900℃～1100℃的转化成温度，生物油气化产氢的降解温度仅有为650℃～850℃，从而减少了催化重整过程的能耗。

“可以说道，通过浸渍耦合催化重整技术将生物质转化成为易存储、不易运输、能量密度低的生物油，是构建生物质高效、大规模利用的主要途径之一。”吴韬回应。　　据理解，这一技术路线最先由美国可再生能源国家实验室于1993年明确提出，此后世界范围内相当多的学者积极开展了大量研究。

前不久，美国科学家根据荒废生物质资源的特点，专门研发了一种小型的移动式、分布式车载装备，利用它可以构建荒废生物质的小规模、集中处置。在国内，吴韬所在课题组也做到了很多研究工作，并获得了一定进展。　　催化剂改良是研究重点　　吴韬指出，与现有的生物质制氢技术，如流化床气化、固定床制氢等比起，生物质浸渍耦合催化重整制氢的优点是不必须空气分离出来装置，从而减少了成本，大大提高了经济性；扣除氢气和合成气的热值低于传统方法，因而具备更高的经济效益；对原料的依赖性较小，对所有荒废生物质都可以加以利用。

“眼下必须做到的是，在技术可靠性和经济性方面更进一步检验和完备，同时研发高效的催化剂技术。”他特别强调说道。　　吴韬课题组主要以木屑、秸杆等为原料制氢。大量研究结果表明，有所不同生物质原料的反应差异不过于显著，都是再行将生物质做成生物油再行制氢的两步过程。

应当说道，浸渍技术总体上早已较为成熟期，而生物油中氧的含量很高，造成其处置可玩性较小，对重整过程的催化剂是众多挑战。国内外科学家对于该过程催化剂选择性的研究证实，用于有所不同催化剂扣除的产物也有差异。

　　他认为，眼下业界对于生物油催化重整过程催化剂的研究重点在于催化剂的活性、选择性，在工业化过程中还牵涉到催化剂的寿命和再造问题，尽管积极开展了很多研究工作，但最重要的突破还不多。另一方面，对于制氢反应器的研究也很最重要，当下主要集中于在水相和气相两个方面，水相反应器的研发做到得比较较多，然而气相反应器的能量转化成效率更高，也有一点花费精力去研发。

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