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領導Fondecyt Regular項目的化學工程和生物過程系的Jhosané Pagés博士正在開發一種從豬糞等農業廢物和牛海帶等海洋藻類中生產綠色生物氫的方法。這一創新舉措支持可持續發展的方法，利用這些有機材料創造清潔能源，回收營養物質，并促進循環生物經濟。
多年來，綠色氫已經成為推動全球能源轉型的主要競爭者。中國在不排放污染物的情況下生產清潔能源的能力，引發了全世界對脫碳生產和能源行業的興趣。在此背景下，智利利用其豐富的太陽能和風能資源以及對清潔能源生產的堅定承諾，已成為開發這一技術的國際領先者。
智利的制氫努力主要集中在水電解上，利用電力將水分解成基本成分。然而，這種關注往往忽視了有希望和互補的途徑，如生物制氫：一種通過生物過程轉化有機廢物的可再生方法。這種方法對智利來說意義重大，因為智利的豬肉和藻類等行業產生了大量廢物。如果利用得當，這些廢物可以轉化為清潔能源的重要來源，減輕其對環境的影響。
智利圣地亞哥大學（University of Santiago）的Fondecyt Regular項目正在探索一種從有機廢物，特別是豬糞和大型藻類——南極洲Durvillaea（在西班牙語中通常稱為cochayuyo）中產生綠色氫的創新方法。該項目由化學工程和生物過程系的Jhosané Pagés博士牽頭。
研究人員說：“由于其高有機質和氮含量，豬糞是一種復雜的基質，難以在生物過程中有效利用。”
“我們的研究表明，將它與富含糖和不含木質素的南極洲杜維爾菌共同發酵，可以促進生物降解，提高生物氫的產量。”
Durvillaea Antarctica是一種富含碳水化合物的海藻，生長在智利海岸，可以提高系統的碳氮比，促進生物氫、生物甲烷和揮發性脂肪酸的產生。這種組合不僅可以提高該過程的能源產量，而且還可以回收目前運往垃圾填埋場的廢物。
Pagés博士說：“我們的目標是重新評估廢棄物的價值，將其轉化為清潔能源，而不是讓它繼續成為污染物。”
“這種聯合發酵方法不僅優化了生物氫的生產過程，而且為真正可持續和可復制的模式鋪平了道路，特別是對產生大量農業工業廢物的地區有益。”
為了評估豬糞和科恰尤約混合物的能量潛力，該團隊將使用生物氫潛力測試進行實驗室測試。這個測試模擬微生物對有機廢物的厭氧降解，產生像生物氫這樣的氣體。通過測試不同的混合比例，團隊可以比較它們的行為和性能。這一初步分析將確定哪種廢物組合產生的能量最多，以及它如何影響生物過程的穩定性。
此外，該計劃還結合了生物炭，這是一種多孔材料，通過在缺氧環境中加熱植物生物質（特別是cochayuyo）而產生。引入生物反應器后，這種生物炭為微生物提供了附著和更有效地發揮作用的表面。它還起到了過濾器的作用，捕獲了該過程中無法自然去除的多余氮。這是一個更完整的循環方法的例子，來自昆塔Normal地區和潛在沿海地區的廢物不僅轉化為清潔能源，而且還用于減少污染，并通過施肥產生有益的副產品。
Pagés博士詳細闡述道：“我們的目標是利用從同樣的藻類廢料中提取的生物炭作為添加劑來增強這一過程。”
“因為這些底物產生的氮不會被生物消除，我們將評估生物炭在反應器中捕獲氮的能力。至關重要的是，我們還將研究如何通過使用璧石和鋼粉等工業副產品修飾其表面來提高其氮吸附能力。”
該項目分為四個階段，首先測試液體糞肥和cochayuyo的不同組合，以確定它們的生物氫和生物甲烷產量。第二階段將包括評估生物炭對初級過程和脫氮的影響。在此之后，將進行持續的操作測試，以確認系統的持續穩定性。最后階段將探索利用所使用的生物炭作為生物過程中未去除氮的吸附劑的可行性，以及作為生物肥料的潛在應用。
研究人員總結道：“我們不僅成功地處理了這些廢物，而且還成功地將其轉化為清潔能源和有價值的社會副產品，這意味著恢復了巨大的未開發潛力。”
“如果我們能夠真正為廢物增加價值，超越簡單的減少污染，充分利用其能源和環境效益，我們會非常滿意。”
（素材來自：University of Santiago 全球生物質能源網、全球氫能網、新能源網綜合） |
