生物质制氢技术

目前，生物质制氢技术主要包括热化学法和生物法两大类

01.热化学法制氢

当下主流的热化学制氢技术有生物质催化气化、生物质重整及生物质热解制氢等，其工艺流程如图3所示。生物质催化气化制氢的研究重点是提高产物中的H2纯度，由于气化过程中还产生H2S、HCl、碱金属等微量杂质，反应器中需加入吸附剂加以处理。生物油重整制氢最早由美国NREL于1997年报道，其通过生物质热裂解获得生物油，再结合水蒸气重整进而实现制氢。经过多年的创新和发展，已成为一项举足轻重的制氢技术。与前者相比，生物质热解制氢发展至今，技术成熟度已相对成熟，当前全世界已有多套商业化运作的生物质热解装置。与其他制氢技术相比，热化学制氢优势显著，但也存在一定的技术瓶颈，如热化学制氢成本高，混合产物中氢含量低，含有大量的CO、H2S及焦油等杂质。这些杂质均会对燃料电池产生一定的损害，因此混合产物适合作为燃料或工业原料，不适合于燃料电池等高纯氢应用场景。

02.生物法制氢

生物法制氢体系包括暗厌氧菌发酵、光合生物及其耦合制氢等。暗厌氧菌发酵制氢是通过厌氧细菌在氢化酶的作用下实现有机物分解从而获取H2，此过程可实现无光能产氢。光合生物制氢则是以光能为反应条件，利于微藻等光合微生物分解水产氢。该技术制氢利用的能源既有生物能也有光能，因此光发酵制氢效率一般高于暗发酵。光合-发酵耦合技术可兼具暗发酵与光合生物制氢的优势，不仅能够在一定程度上减少光能需求，同时可大幅增加H2的产量，是生物法制氢的主要发展方向。

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