《卡塔尔从废水中生产绿色氢气》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2024-06-07
  • 卡塔尔壳牌研究与技术中心(QSRTC)通过其探索性研究项目HyPEC在绿色氢生产方面取得了重要里程碑。HyPEC项目,代表混合光电化学生产,专注于从废水中生产绿色氢。绿色氢被定义为使用太阳能或风能等可再生能源生产的氢。

    该项目是QSRTC、卡塔尔德州理工学院(Texas A&M University)作为当地学术合作伙伴和印度国家化学实验室作为外部学术合作项目来开展。该项目得到了卡塔尔国家研究基金的资助。

    在大学实验室完成了初步测试和概念验证之后,在卡塔尔科技园(QSTP)建立了一个原型化学反应堆。在完成必要的安全审查后,试点项目成功地从废水和阳光中生产出绿色氢。

    QSRTC的Lina Rueda博士评论说:“尽管由于疫情和这一新研究领域固有的技术挑战而面临重大中断,但HyPEC团队的奉献精神和坚持不懈使持续进步成为可能。该项目取得了突破性进展,我们期待着进一步开发该项目。”

    HyPEC项目目前处于试点阶段,正在积极生产绿色氢。这一成就标志着该技术的显著发展,并支持卡塔尔2030年国家愿景。

    卡塔尔德州理工学院(Texas A&M)研究生院副院长兼教授Konstantinos Kakosimos博士表示:“HyPEC项目是另一个成功的产学合作案例。它强调了合作、创新和环境责任的力量。随着卡塔尔继续迈向更绿色的未来,我们很自豪能够支持QSRTC开发可再生能源解决方案,并在卡塔尔建立其技能和产能。”

  • 原文来源:https://www.nengyuanjie.net/article/91697.html
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    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-08-15
    • 弗劳恩霍夫(Fraunhofer)界面工程与生物技术研究所(IGB)在德国启动了一个示范生物精炼厂,在可持续能源生产方面取得了重大飞跃。该创新工厂位于巴登-符腾堡州莱茵费尔登的赢创工业基地,利用工业废水和残余材料生产绿色氢气和有机原料。该过程涉及两种相互关联的生物技术,标志着一种开创性方法。  8月3日,环境国务秘书安德烈·鲍曼博士在莱茵费尔登(巴登)开设了SmartBioH2-BW示范工厂。作为弗劳恩霍夫界面工程和生物技术研究所IGB协调项目的一部分,该生物精炼厂在赢创的工业基地建造。它利用冲洗水和生产过程中产生的残余物质,通过两个耦合的生物技术过程生产“绿色”氢气和有机原料。测试运行现已在实际条件下开始。   废物和废水是一种迄今为止在世界范围内很少得到利用的资源。巴登-符腾堡州希望通过资助项目“生物经济——从废物和废水中提取原料的生物精炼厂——Bio-Ab-Cycling”来改变这种状况。自2021年10月以来,巴登-符腾堡州环境、气候和能源部一直在利用国家资金和欧洲区域发展基金(ERDF)的资金支持模块化生物精炼厂的建设,以测试如何利用可持续生物经济从废物和废水中回收高质量的原材料。   该工厂已经在赢创位于莱茵费尔登的厂房内运行了几个星期。赢创工业股份有限公司(Evonik Industries AG)是全球最大的特种化学品制造商之一。赢创在巴登南部的工厂生产过氧化氢等产品,过氧化氢被用作消毒剂,例如酸奶杯。这和工厂的其他生产过程一样,都需要氢气,该公司几十年来一直在现场用天然气生产氢气。 生物精炼厂的智能耦合生物技术   该生物精炼厂由位于斯图加特的弗劳恩霍夫界面工程和生物技术研究所IGB设计、规划和建造。它由两个耦合的过程模块组成,通过生物技术生产氢,包括:紫色细菌的发酵暗光合作用和微藻的两阶段过程。   “通过智能地将这两个过程结合到一个联合生物炼制概念中,将有可能利用现场生产中产生的工业固体和液体废物流,这些废物以前必须进行昂贵的处理,并且没有作为原材料产出,以生产未来的能源氢和其他增值生物基产品,”弗劳恩霍夫IGB副主任兼该项目的协调员Schlie?mann说。   第一步是调查该地点废物流的确切组成,以及这些生物是否真的能处理它们。莱茵费尔登的液体废物流包括冲洗水,用于清洁生产设施。它们含有大量乙醇。“可以想象,漂洗水中含有对细菌和微藻具有毒性或抑制作用的其他物质,”Schlie?mann解释说。因此,首先在弗劳恩霍夫IGB的实验室条件下,用赢创的废物流分别测试了这些过程,然后扩大到更大的规模。   “我们的分析表明,冲洗水中不仅含有乙醇,还含有其他醇类和合成产物的残留物。然而,这些并不影响紫色细菌或微藻的生长,”Schlie?mann说。   2024年7月,两个生物工艺模块被运送到莱茵费尔登的工厂并投入运行。现在流程单元耦合在一起,可以在实际条件下开始演示操作。   在生物炼制的第一阶段,使用了紫色细菌红螺旋菌(Rhodospirillum rubrum),它可以在没有光线的情况下,利用一种新的发酵方式——暗光合作用,从各种碳基质中生产氢气。在莱茵费尔登,紫色细菌利用冲洗水中的乙醇作为碳基质和能量来源。   为了确保足够的生长和氢的合成,必须调整发酵培养基的组成,正如斯图加特实验室已经证明的那样。然后,细菌不仅产生令人垂涎的氢,而且还产生其他可用的产品,例如类胡萝卜素,化妆品的脂溶性色素,或生物塑料聚羟基烷酸酯(PHA),以及作为副产品的二氧化碳(CO2)。“由于紫色细菌的产氢酶对氧气非常敏感,在发酵过程中精确控制氧气含量是一项挑战,”Fraunhofer IGB生物工艺开发负责人Susanne Zibek补充道。   微藻结合副产物CO2   为了避免向大气中排放CO2,在进一步的步骤中,CO2被送入为此目的而连接的微藻工厂。这是因为光合作用生长的微藻需要二氧化碳来建立生物量或储存产品——就像绿色植物一样——而且只需要光和营养。   在SmartBioH2示范工厂中,名为小球藻(Chlorella sorokiniana)的微藻在LED照明的紧凑型光生物反应器中培养。该反应器的特点是自动化程度高,在小面积内提供大量的体积。该过程的操作方式是微藻从产生的二氧化碳中产生淀粉作为可用产品。所需的营养物质来自莱茵费尔登的第二种废物流,这次是以固体形式存在的:氯化铵。   微藻在一定条件下也能产生氢气。它们利用光能将水分解成氢和氧。IGB藻类生物技术负责人Ulrike Schmid-Staiger博士解释说:“为了从技术上使用这个过程,产生的氧气必须不断地从系统中去除,因为它抑制了藻类细胞的产氢效率。为此目的开发的一种全新的光生物反应器将在几周内集成到生物精炼厂中,以进一步提高生物氢的总体产量。”
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    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2022-03-17
    • 3月15日,从汉堡驻中国联络处获悉,汉堡经济与创新部(BWI)日前提出了绿色氢气进口战略,旨在到2030年将汉堡打造成为德国和欧洲的绿色氢气进口中心。 汉堡是德国十六个联邦州中的三个城市州之一(柏林、汉堡、不来梅)。位于德国第二大城市汉堡的汉堡港是欧洲第二大港口和德国最大港口。 据悉,为实现气候目标,德国对气候中性的绿色氢气的需求将大幅增加,而仅凭国内生产无法满足这一需求。为此,汉堡经济与创新部(BWI)日前提出了绿色氢气的进口战略。 该战略包括九条内容,旨在为汉堡港大规模进口氢气铺平道路。该战略的目标是帮助满足德国国家能源需求,并巩固汉堡作为氢气先锋的地位。为此,汉堡现在正在加大努力,力图成为欧洲绿色氢气的进口中心和综合能源价值链的典范。 汉堡经济与创新部长米夏埃尔·韦斯特哈格曼(Michael Westhagemann)在介绍该计划时表示,汉堡此前已经与苏格兰签署了一份谅解备忘录。该市正在寻求与澳大利亚、智利、丹麦、挪威或阿拉伯联合酋长国(UAE)等伙伴国加快进一步合作。 研究显示,预计到2030年时,德国的绿色氢气进口占比将达到40%至70%。在这一背景下,汉堡港将调整并扩建其进口基础设施。规划中的项目主要集中在进一步扩大陆上和海上的基础设施,以及建设陆上专用管道。这些措施旨在支持当地工业的去碳化,并满足国家和欧洲的部分进口需求。韦斯特哈格曼强调说:“我们认为我们已经做好了准备,通过汉堡这个进口港口来应对未来的氢气需求,并最终远远超越一目标。通过这种方式,我们还希望促进当地的氢能经济,确保现有产业的就业,并产生新的增值潜力。”