随着世界能源需求的增长，化石燃料的消耗也在飙升。这将导致温室气体排放量的大幅增加，并引发严重的环境问题。为了解决这个问题，研究人员一直致力于寻找替代的可再生能源。
(来源:EPFL)
主要的选择是利用有机废物或动植物产生的生物质来生产氢气。生物质还可以吸收、清洁和储存大气中的二氧化碳。然而，如何将其完全转化为能量仍然是一个挑战。
生物质气化
目前，生物转化为能量的方式主要有两种，气化和热解。气化是将固体或液体生物质置于1000℃左右的环境中，转化为气体和固体物质。这些气体叫合成气，固体叫生物炭。
合成气是氢气、甲烷、一氧化碳和其他碳氢化合物的混合物，可用作发电的生物燃料。另一方面，生物炭通常被认为是固体碳废物，但实际上它可以用于农业应用。
生物质热解
另一种热解方法类似于气化，只是加热生物质的温度略低，约为400-800℃，惰性气氛中的压力达到5bar。热解可分为三种类型，包括常规热解、快速热解和快速热解。其中，前两种耗时最长，产生的碳最多。
快速热解在600℃进行，产生的合成气最多，停留时间最短。不幸的是，这需要一个能承受高温高压的特殊反应器。
香蕉皮分解产生氢气
据国外媒体报道，洛桑EPFL基础科学学院的Hubert Girault教授领导的团队开发了一种新的生物质光热分解方法，不仅可以产生有价值的合成气体，还可以产生可用于其他用途的固碳生物炭。
这种方法使用氙灯进行快速热解，通常用于固化印刷电子产品的金属油墨。在过去的几年里，Girault的团队已经将这种方法用于其他目的，例如合成纳米粒子。
这种灯的白色闪光可以提供高功率能源和短脉冲，以促进光热化学反应。其思路是通过强大的闪光照射，让生物质吸收光线，立即触发光热生物质的转化，从而产生合成气和生物炭。
这种闪蒸技术可用于不同的生物质资源，如香蕉皮、玉米芯、橘子皮、咖啡豆和椰子壳。首先，将这些生物质在105℃下干燥24小时，然后研磨并筛分成细粉；然后，将这些粉末放入带有标准玻璃窗的不锈钢反应器中，置于惰性气氛和环境压力下；最后氙灯闪烁，整个转换过程在几毫秒内完成。
据研究人员称，每千克干生物质可产生约100L氢气和330g生物炭，相当于33wt。%的原始干香蕉皮。该方法也有正的能量计算结果，每千克干生物质可产生4.09MJ能量。
这种方法的突出特点是其最终产品氢气和固碳生物炭非常有价值。氢气可以作为绿色燃料，而碳生物炭可以埋在地下作为肥料，也可以用来制作导电电极。随着世界能源需求的增长，化石燃料的消耗也在飙升。这将导致温室气体排放量的大幅增加，并引发严重的环境问题。为了解决这个问题，研究人员一直致力于寻找替代的可再生能源。
(来源:EPFL)
主要的选择是利用有机废物或动植物产生的生物质来生产氢气。生物质还可以吸收、清洁和储存大气中的二氧化碳。然而，如何将其完全转化为能量仍然是一个挑战。
生物质气化
目前，生物转化为能量的方式主要有两种，气化和热解。气化是将固体或液体生物质置于1000℃左右的环境中，转化为气体和固体物质。这些气体叫合成气，固体叫生物炭。
合成气是氢气、甲烷、一氧化碳和其他碳氢化合物的混合物，可用作发电的生物燃料。另一方面，生物炭通常被认为是固体碳废物，但实际上它可以用于农业应用。
生物质热解
另一种热解方法类似于气化，只是加热生物质的温度略低，约为400-800℃，惰性气氛中的压力达到5bar。热解可分为三种类型，包括常规热解、快速热解和快速热解。其中，前两种耗时最长，产生的碳最多。
快速热解在600℃进行，产生的合成气最多，停留时间最短。不幸的是，这需要一个能承受高温高压的特殊反应器。
香蕉皮分解产生氢气
据国外媒体报道，洛桑EPFL基础科学学院的Hubert Girault教授领导的团队开发了一种新的生物质光热分解方法，不仅可以产生有价值的合成气体，还可以产生可用于其他用途的固碳生物炭。
这种方法使用氙灯进行快速热解，通常用于固化印刷电子产品的金属油墨。在过去的几年里，Girault的团队已经将这种方法用于其他目的，例如合成纳米粒子。
这种灯的白色闪光可以提供高功率能源和短脉冲，以促进光热化学反应。其思路是通过强大的闪光照射，让生物质吸收光线，立即触发光热生物质的转化，从而产生合成气和生物炭。
这种闪蒸技术可用于不同的生物质资源，如香蕉皮、玉米芯、橘子皮、咖啡豆和椰子壳。首先，将这些生物质在105℃下干燥24小时，然后研磨并筛分成细粉；然后，将这些粉末放入带有标准玻璃窗的不锈钢反应器中，置于惰性气氛和环境压力下；最后氙灯闪烁，整个转换过程在几毫秒内完成。
据研究人员称，每千克干生物质可产生约100L氢气和330g生物炭，相当于33wt。%的原始干香蕉皮。该方法也有正的能量计算结果，每千克干生物质可产生4.09MJ能量。
这种方法的突出特点是其最终产品氢气和固碳生物炭非常有价值。氢气可以作为绿色燃料，而碳生物炭可以埋在地下作为肥料，也可以用来制作导电电极。
标签：理念
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