生物制氢装置

生物制氢装置，生物制氢指的是生物质通过气化和微生物催化脱氢方法产生氢气，其实质是将生物质能转化为氢能。生物制氢，如太阳能，风能，水能，潮汐能，地热能，生物质能等。生物质能，一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便等。生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。

生物制氢装置，生物质的生物化学转换；沼气转化：有机物质在厌氧环境中，通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体即沼气。乙醇转换：是利用糖质、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。其他转换。氢气的优点：清洁，能量密度高，制取方法多样，原料来源广。

生物制氢装置，光裂解产氢的原理，典型微生物：绿藻、蓝藻（蓝细菌），当绿藻缺少硫这种关键性的营养成分，并且被置于无氧和光照环境中时，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，绿藻就会产生氢气由于氧对氢酶的严重抑制，必须将光合放氧和光合放氢在时间上或空间上分开，可以通过部分抑制PSII光化学活性来实现：元素调控，如：硫、磷，PSII抑制剂，如：DCMU、CCCP、FCCP。光发酵作用—— 光合细菌产氢

生物制氢装置，暗发酵法制氢，许多厌氧微生物在氮化酶或氢化酶的作用下能将多种底物分解而得到氢气。这些底物包括：甲酸、丙酮酸、CO和各种短链脂肪酸等有机物、硫化物、淀粉纤维素等糖类。这些原料广泛地存在于工农业生产的高浓度有机废水和人畜粪便中。利用这些废弃物制取氢气，在得到能源的同时还起到保护环境的作用。厌氧发酵细菌生物制氢的产率一般较低，能量转化率一般只有33%左右，但若考虑到将底物转化为CH4，能量转化率则可达85%。

为提高氢气的产率，除选育优良的耐氧且受底物成分影响较小的菌种外，还需开发先进的培育技术。

生物制氢装置，生物制氢工艺：1原料：水、淀粉类、纤维素、糖蜜、有机酸、工业废水、生活污水工艺 ② 光发酵：废水à发酵产氢à菌体利用（蛋白饲料、提取高附加值的辅酶Q、类胡萝卜素）达标排放；控制成本----光反应器的设计、培养条件优化。③ 暗发酵：参考沼气发酵，排除甲烷菌。④ 暗-光发酵偶联：暗发酵产酸产氢、光发酵耗酸产氢。⑤ 酶法制氢：利用体外酶系专一产氢，提高底物利用率。生物质暗发酵与光发酵制氢系统。