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氢能,正在朝我们走来

氢能,正在朝我们走来
世界新能源-核能-氢能网 2007-6-13 访问人数: 【字体:
们开发的催化剂,是在碳粉里掺10%的C60。在加热到1  000  ℃的容器里,放入0.1克催化剂,以1分钟流入20毫升甲烷的速度作实验,结果90%的甲烷分解成氢和碳。C60用作催化剂,可用水洗净表面,除去附着的残存碳素,理论上可半永久使用。由于形状独特,粒子表面面积为活性炭的5倍到10倍,因而作催化剂用时功能较强。  

(6)、用微生物提取酶制氢

1.葡萄糖脱氧酶。

  美国橡树岑国家实验室从热原体乳酸菌中提取葡萄糖脱氧酶。热原体乳酸菌首先是在美国矿井中的低温干馏煤渣中发现的。葡糖脱氧酶在磷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADP)的帮助下,能从葡萄糖中提取氢。在制取氢的过程中,NADP从葡萄糖中剥取一个氢原子,使剩余物质变成氢原子溶液。  

2.氢化酶。

  这种酶是从曾在海底火山口附近发现的一种微生物中提取的。氢化酶的作用是使NADP携载的氢原子结合成氢分子,而NADP还原为它原来的状态继续再次被利用。除美国发现这种酶外,俄罗斯的科学家也在湖沼里发现了这种微生物。他们把这种微生物放在适合于它生存的特殊器皿里,然后将微生物产出的氢气收集在氢气瓶里。  

(7)、用细菌制取氢

  1.许多原始的低等生物在其新陈代谢的过程中也可放出氢气。例如,许多细菌可在一定条件下放出氢气。日本已发现一种名为“红极毛杆菌”的细菌,就是制氢的能手。在玻璃器皿里,以淀粉作原料,掺入一些其他营养素制成培养液,就可以培养出这种细菌。每消耗5毫米淀粉营养液,就可以产生出25毫升的氢气。  

  2.美国宇航部门准备把一种光合细菌—红螺菌带到太空去,用它放出的氢气作为能源供航天器使用。  

(8)、用绿藻生产氢  

  科学家们已发现一种新方法,使绿藻按要求生产氢气。美国伯克利加州大学科学家说,绿藻属于人类已知的最古老植物之一,通过进化形成了能生活在两个截然不同的环境中的本领。当绿藻生活在平常的空气和阳光中时,它像其他植物一样具有光合作用。光合作用利用阳光,水和二氧化碳生成氧气和植物维持生命所需要的化学物质。然而当绿藻缺少硫这种关键性的营养成分,并且被置于无氧环境中时,绿藻就会回到另一种生存方式中以便存活下来,在这种情况下,绿藻就会产生氢气。科学家介绍,1升绿藻培养液每小时可以产生出3毫升氢气,但研究人员认为,绿藻生产氢气的效率至少可以提高100倍。  

我国生物制氢技术领先国际

  生物制氢思路1966年提出,90年代受到空前重视。从90年代开始,德、日、美等一些发达国家成立了专门机构,制定了生物制氢发展计划,以期通过对生物制氢技术的基础性和应用性研究,在21世纪中叶实现工业化生产。但时至今日,研究进程并不理想,许多研究还都集中在细菌和酶固定化技术上,离工业化生产还有很大差距,迄今尚无一例中试结果。

  而我国哈尔滨工业大学任南琪教授突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术的局限,开创了利用非固定化菌种生产氢气的新途径,并在2000年首次实现了中试规模连续流长期持续产氢。在此基础上,他们又先后发现了产氢能力很高的乙醇发酵类型,发明了连续流生物制氢技术反应器,初步建立了生物产氢发酵理论,提出了最佳工程控制对策。该项技术和理论成果在中试研究中得到了充分验证:氢气产率比国外同类的小试研究高几十倍;开发的工业化生物制氢系统工艺运行稳定可靠,且生产成本明显低于目前广泛采用的水电解法制氢成本。该项研究在国内外首创并实现了中试规模连续非固定化菌种长期持续生物制氢技术,是生物制氢领域的一项重大突破。

世界首例生物制氢生产线在我国启动      

  由我国哈尔滨工业大学任南琪教授承担的国家“863”计划,“有机废水发酵法生物制氢技术生产性示范工程”,于2005年6月,已经在哈尔滨国际科技城——日产1200立方米氢气生产示范基地一次启动成功。该工艺具有运行稳定可靠、产氢能力大等优点。单台设备制氢规模可达500~1000m3/d,氢气纯度大于99.5%,生产成本低于目前广泛采用的水电解法。有机废水发酵法生物制氢技术是在现代生物技术、能源技术和环境保护技术等三大学科交叉的基础上开发成功,具有显著的环境效益、经济效益和社会效益,发展前景广阔。    

  早在1990年,任南琪教授就带领科研小组开展了有机废水发酵法生物制氢技术的研究,并在国际上率先开发出利用生物絮凝体以废水为原料的发酵法生物制氢技术,中试成果曾被评为“2000年中国十大科技进展新闻”。历经15年的不懈努力,终于将这一技术升级至工业化应用规模,并开发出成套设备,实现了实验室研究成果向现实生产力的转化。  

  我国的“有机废水发酵法生物制氢技术”,不仅取得了生物制氢的国际领先地位,这项技术的另一特点,就是可以利用“含碳水化合物的有机废水进行生物发酵”,能够直接用污水来生产清洁能源──氢气,对于我国的环境保护和新能源的开发利用,做到了一举两得、并驾齐驱。  

  笔者建议应尽快推广应用“有机废水发酵法生物制氢技术”,实现工业规模化生产,让这项领先世界的技术为国家经济建设作出它应有的贡献。希望有远见的企业家能够抢占先机,投身到这一前景广阔的事业中来,早日开拓,运用这项我国自主知识产权,去抢占国际市场。生物制氢——必将会是未来制氢的发展方向!  

氢能,正在朝我们走来

——氢能驱动燃料电池船在我国面世  

氢能,离我们还有多远?

  2006年1月9日,国内第一艘以氢为能源的燃料电池船在上海海事大学问世。这一与国际研究同步的成果,零污染、低噪声。

  氢能驱动燃料电池船以氢燃料电池产生电流,传导给电机为动力,直接驱动船体。根据实测,利用14立方米氢气,可使小艇以14公里时速连续航行5小时。

  同时,集成在系统中的安全装置将随时监控舱内空气的含氢量,万一钢瓶泄漏,立刻蜂鸣报警。这艘船“吸入”的是氢气,“吐出”的是氢氧经过化学反应产生的“纯净水”。只要船上的排废管道洁净,这些“吐出”的水就可以直接饮用。随着氢生产、加氢等能源供应链日益完善,燃料电池船的成本将大幅下降。 

       燃料电池船在科学、工业领域有很大作用。科考船通过探测深海动态了解海底未知世界,可柴油发电机的噪声和振动往往会使探测数据不尽精确,低噪声的燃料电池驱动技术则可避免这

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文章来源:价值中国网 作者:佚名

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