变废为宝！新工艺能从香蕉皮等生物质中提取氢燃料

理财鱼小提示：变废为宝！新工艺能从香蕉皮等生物质中提取氢燃料

变废为宝！新工艺能从香蕉皮等生物质中提取氢燃料

财联社（上海，编辑 黄君芝）讯，随着世界能源需求的增加，全球对化石燃料的消耗也在增加。结果是温室气体排放大幅增加，对环境造成严重的不利影响。为了解决这个问题，科学家们一直在寻找可替代的、可再生能源。

一个主要的备选方案是从植物和动物的有机废物或“生物质”中产生的氢。生物质还能从大气中吸收、去除和储存二氧化碳，而生物质分解也能给我们带来负排放或去除温室气体的方法。但是，即使生物质能预示着前进的道路，最大限度地将其转化为能源的最佳方式仍然是一个问题。

据了解，目前有两种主要的方法将生物质转化为能源，即气化和热解。气化将固体或液体生物质在1000%uB0C左右的温度下转化为气体和固体化合物，这种气体被称为“合成气”，而固体则是“生物炭”。

合成气是氢气、甲烷、一氧化碳和其他碳氢化合物的混合物，这些碳氢化合物被用作“生物燃料”来发电。另一方面，生物炭通常被认为是一种固体碳废物，尽管它可以用于农业应用。

另一种方法，生物质热解，与气化法类似，除了生物质是在较低的温度加热，温度在400-800℃之间，压力在惰性气体中达到5巴（bar）。热解方式有三种：常规热解、快速热解和闪光热解。在这三种方法中，前两种花费的时间最长，产生的碳最多。

最后一种闪光热解温度为600℃，合成气产量最高，花费时间最短。但不幸的是，它需要能够处理高温和高压的专门反应器。

现在，由洛桑联邦理工学院（EPFL）基础科学学院的科学家们已经开发了一种生物质光热解的新方法，这种方法不仅可以产生有价值的合成气，还可以产生一种由固体碳制成的生物炭，这种生物炭可以用于其他用途。这项研究发表在《化学科学》杂志上。

据悉，该方法使用氙灯进行闪光热解，氙灯通常用于固化印刷电子产品的金属油墨。该研究团队在过去几年里也将该系统用于其他用途，比如合成纳米粒子。这种灯的白色闪光提供了高功率的能量来源，以及促进光热化学反应的短脉冲。

研究人员的想法是，让生物质吸收了这个闪光能量，并瞬间使生物质转化为合成气和生物炭。

这种闪光技术被用于不同来源的生物质来源：香蕉皮、玉米棒、橘子皮、咖啡豆和椰子壳，所有这些生物质最初都在105%uB0C下干燥24小时，然后研磨并过筛成薄薄的粉末。然后在环境压力和惰性气体参与下，将这些粉末放在一个带有标准玻璃窗的不锈钢反应器中。氙灯闪烁，整个转换过程在几毫秒内结束。

研究人员表示，每公斤干燥的生物质可以产生大约100升氢气和330克生物炭，这相当于原始干燥香蕉皮质量的33wt.%。这种方法的突出之处在于它的最终产物氢和固体生物炭都很有价值。氢可以用作绿色燃料，而生物炭可以埋在地下用作肥料，也可以用来制造导电电极。

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