微藻被确定为生产氢气的清洁来源

透明大圆筒藻类培养器

作者:莫莉·伯吉斯

2021年2月16日

反应性闪蒸(RFV)气化技术正被用于微藻制氢,从而产生更新、更清洁的能源形式。

在上周(2月12日)完成的一个项目中,研究人员证实,使用RFV在微藻上生产氢气比目前生产氢气的最佳实践——甲烷蒸汽重整——少36%温室气体排放量。

这项发表在《清洁生产杂志》上的研究还表明,在氢的普遍成本为每公斤10美元,并使用RFV生产天然气的情况下,初始投资的回款期仅为3.78年,内部回报率为22%。

莫纳什大学化学工程系、印度理工学院-莫纳什孟买研究院和印度理工学院化学工程系的学者参与了该项目。

“只有从可再生资源中生产出氢和甲烷,它们才是燃料和绿色化学合成的清洁来源。目前,96%的氢气和所有甲烷都是使用不可再生资源生产的,”莫纳什大学副教授、研究合著者Akshat Tanksale说。

“微藻作为一种原料很有吸引力,因为它具有高的二氧化碳固定效率、生长速度、光合效率、在微咸水中生长的能力——比如河流和湖泊——以及在不适合农业的土地上种植的能力。”

“将水和可再生电力与微藻收集相结合,可以降低成本,并增加这一过程中制氢的可持续性。”

研究人员在550-650°C的温度范围内使用蒸汽作为气化剂对微藻进行了RFV。这就意味着不需要对微藻进行脱水或干燥,而且大大降低了能耗。

该研究小组以印度的JSW钢铁公司(该研究的资助机构)为例,研究微藻培养所需的二氧化碳来源。他们估计,微藻以每小时1240公斤/小时的速度生产氢气所需的二氧化碳量略低于12800公斤/小时。

虽然培育微藻并将其提炼成氢气和甲烷的基础设施的开发成本昂贵,但长期投资的总体回报可能使氢气和甲烷成为成本低、环境友好的燃料来源。

印度理工学院-莫纳什研究院(IITB-Monash Research Academy Mumbai)的研究生Pratik Gholkar博士表示:“假设压缩至700巴压力的氢的市场价格为10美元/公斤,生产氢的回收期为3.78年,投资回报率接近25%。”

“此外,化石燃料生产氢气生命周期对气候变化的影响是,每产生一公斤氢,就会产生7.56公斤二氧化碳。”

“在我们寻求减少化石燃料的使用和大幅减少碳排放量的过程中,这是一个令人兴奋的发现。”

Related Posts

Read More

工程化光合蓝藻作为生产植物源生物活性萜类化合物的强大平台

萜类化合物应用广泛,但植物提取存在产量低、资源有限等问题。蓝藻作为光合自养原核生物,具备天然MEP途径、丰富类囊体膜及充足NADPH,是理想萜类合成底盘。本文综述其萜类合成进展,分析瓶颈并讨论CRISPR介导编辑等前沿策略,为开发高效蓝藻细胞工厂提供参考。…

Read More

微藻-益生菌-纳米酶机器人用于缓解肠道炎症和微生物群失调

炎症性肠病(IBD)以持续性肠道炎症、屏障受损和菌群失调为特征,传统疗法存在氧化应激、益生菌定植不足等问题。本研究开发口服微纳米机器人SP@LP@AuCe,以螺旋藻为载体,搭载AuCe纳米酶修饰的植物乳杆菌,三者协同作用,在DSS诱导小鼠模型中显著缓解炎症、修复屏障、恢复菌群平衡,为IBD治疗提供新途径。…

Read More

莱茵衣藻对昼夜强光与弱光的适应具有高度可塑性

本研究探讨既往光适应对莱茵衣藻昼夜光强变化适应度的影响及光保护策略调整速率,通过同步化群体对照实验、转录组与蛋白质组分析发现,藻细胞可通过类囊体膜结构、光保护能力及基因表达的协同调整快速适应光强变化,证实其具有极强的环境可塑性,为藻类光适应分子机制研究提供依据。…