清洁生产的环境工程专业的生物产氧PPT.ppt

生物产氢,Contents,总储量1万亿桶 4550年,总储量120万亿立方米 5060年,煤炭资源,总储量1万亿吨 200220年,背景1,背景2,2002年9月在巴黎汽车博览会上通用汽车公司推出一辆可行驶的名为Hy-wire的样车。与普通汽车不同的是，该汽车使用氢燃料电池作为动力。今天，内燃机汽车的能效利用率只有20%25%，及时再使用新技术，其能源利用率也只能爬升到30%左右，而且不可避免的仍要排放CO2和其它污染物。而氢燃料电池的利用率高达55%，几乎十内燃机的2倍，所以发展氢能源成为了各个国家面临的重要问题。,原料丰富,效率高,清洁能源,地球上的氢元素十分丰富，从海水中就可以提取氢。,氢气燃烧产物是水，无污染，是最清洁的能源之一，可再生,氢能源优点,传统制氢方法,1.基于化石燃料的方法 天然气的蒸气重整；天燃气的热裂解；占氢气产量的90%以上,2.水原料的方法 电解；光解；热化学过程；直接热分解占氢气产量的4%左右,化石燃料的方法缺点 能耗高 效率低 制得的氢气纯度低,水原料的方法缺点能耗高,耗能低效率高,优点,清洁节能可再生,原料成本低制氢过程不污染环境,一些生物制氢过程具有良好的环境效益,1,2,3,4,微生物产氢,微生物产氢原理,固氮酶是由两种蛋白质分子构成的金属复合蛋白酶,能催化还原氮气成氨，氢气作为副产物产生。,氢酶是微生物体内调节氢代谢的活性蛋白。氢酶又可以分为吸氢酶、可逆性氢酶。氢酶在微生物中主要功能是吸收固氮酶产生的氢气。,微生物产氢方法,光和微生物产氢,暗发酵制氢,微生物水气转换制氢,投入：光能产出：氢气,水汽转换是CO与H2O转化为CO2和H2的反应。过去化学方法现在微生物方法,光和微生物产氢,光能 自养型微生物 氢气特点：直接利用光能产生氢气,1.直接光解产氢,光和微生物产氢,光能 光能自养型微生物（光合作用）光能自养型微生物（产氢过程）光能 氢气特点：先利用光能生产有机物，再利用光能分解有机物产生氢气,2.间接光解产氢,光和微生物产氢,有机物 光能 光能异养型微生物 氢气特点：直接利用光能产生氢气,3.光发酵产氢,目前已发现两种无色硫细菌反应：CO(g)+H2O(l)CO2(g)+H2(g),1.生长速度快2.产氢速率快，转化率高3.对生长条件要求不严格,缺点,传质速率限制，CO抑制作用，无法和工业上水气生产竞争,微生物水气转换产氢,暗发酵产氢,有机底物 微生物（暗发酵）氢气缺点：产率较低，应选育优良菌种，提高培养技术,3.暗发酵产氢,厌氧微生物在氮化酶或氢化酶作用下将底物分解,底物有小分子有机酸，葡萄糖，硫化物等，还可以利用废水中的有机物，起到保护环境作用,微生物制氢装置,微生物产氢存在问题,Company Logo,微生物产氢发展与展望,氢能源得到广泛应用,优化生产技术实验走向生产,制氢技术能投入实际生产,解决氢气运输，储存等问题,微生物产氢发展与展望,Company Logo,总结生物制氢技术总体上还处在初步研究阶段，工艺还不完善，难以用于实际生产，但其在原料来源、能源消耗、环境方面有着其它能源所无法取代的优越性，所以仍是值得深入研究的领域。相信不久的将来它将成为世界能源的一个重要支柱。,