領(lǐng)導(dǎo)Fondecyt Regular項(xiàng)目的化學(xué)工程和生物過程系的Jhosané Pagés博士正在開發(fā)一種從豬糞等農(nóng)業(yè)廢物和牛海帶等海洋藻類中生產(chǎn)綠色生物氫的方法。這一創(chuàng)新舉措支持可持續(xù)發(fā)展的方法，利用這些有機(jī)材料創(chuàng)造清潔能源，回收營養(yǎng)物質(zhì)，并促進(jìn)循環(huán)生物經(jīng)濟(jì)。

　　多年來，綠色氫已經(jīng)成為推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型的主要競爭者。中國在不排放污染物的情況下生產(chǎn)清潔能源的能力，引發(fā)了全世界對脫碳生產(chǎn)和能源行業(yè)的興趣。在此背景下，智利利用其豐富的太陽能和風(fēng)能資源以及對清潔能源生產(chǎn)的堅(jiān)定承諾，已成為開發(fā)這一技術(shù)的國際領(lǐng)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(guān)注往往忽視了有希望和互補(bǔ)的途徑，如生物制氫：一種通過生物過程轉(zhuǎn)化有機(jī)廢物的可再生方法。這種方法對智利來說意義重大，因?yàn)橹抢呢i肉和藻類等行業(yè)產(chǎn)生了大量廢物。如果利用得當(dāng)，這些廢物可以轉(zhuǎn)化為清潔能源的重要來源，減輕其對環(huán)境的影響。

　　智利圣地亞哥大學(xué)（University of Santiago）的Fondecyt Regular項(xiàng)目正在探索一種從有機(jī)廢物，特別是豬糞和大型藻類——南極洲D(zhuǎn)urvillaea（在西班牙語中通常稱為cochayuyo）中產(chǎn)生綠色氫的創(chuàng)新方法。該項(xiàng)目由化學(xué)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(jī)質(zhì)和氮含量，豬糞是一種復(fù)雜的基質(zhì)，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(zhì)素的南極洲杜維爾菌共同發(fā)酵，可以促進(jìn)生物降解，提高生物氫的產(chǎn)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(tǒng)的碳氮比，促進(jìn)生物氫、生物甲烷和揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)生。這種組合不僅可以提高該過程的能源產(chǎn)量，而且還可以回收目前運(yùn)往垃圾填埋場的廢物。

　　Pagés博士說：“我們的目標(biāo)是重新評估廢棄物的價(jià)值，將其轉(zhuǎn)化為清潔能源，而不是讓它繼續(xù)成為污染物。”

　　“這種聯(lián)合發(fā)酵方法不僅優(yōu)化了生物氫的生產(chǎn)過程，而且為真正可持續(xù)和可復(fù)制的模式鋪平了道路，特別是對產(chǎn)生大量農(nóng)業(yè)工業(yè)廢物的地區(qū)有益。”

　　為了評估豬糞和科恰尤約混合物的能量潛力，該團(tuán)隊(duì)將使用生物氫潛力測試進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測試。這個(gè)測試模擬微生物對有機(jī)廢物的厭氧降解，產(chǎn)生像生物氫這樣的氣體。通過測試不同的混合比例，團(tuán)隊(duì)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(chǎn)生的能量最多，以及它如何影響生物過程的穩(wěn)定性。

　　此外，該計(jì)劃還結(jié)合了生物炭，這是一種多孔材料，通過在缺氧環(huán)境中加熱植物生物質(zhì)（特別是cochayuyo）而產(chǎn)生。引入生物反應(yīng)器后，這種生物炭為微生物提供了附著和更有效地發(fā)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(gè)更完整的循環(huán)方法的例子，來自昆塔Normal地區(qū)和潛在沿海地區(qū)的廢物不僅轉(zhuǎn)化為清潔能源，而且還用于減少污染，并通過施肥產(chǎn)生有益的副產(chǎn)品。

　　Pagés博士詳細(xì)闡述道：“我們的目標(biāo)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(qiáng)這一過程。”

　　“因?yàn)檫@些底物產(chǎn)生的氮不會被生物消除，我們將評估生物炭在反應(yīng)器中捕獲氮的能力。至關(guān)重要的是，我們還將研究如何通過使用璧石和鋼粉等工業(yè)副產(chǎn)品修飾其表面來提高其氮吸附能力。”

　　該項(xiàng)目分為四個(gè)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(chǎn)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(jìn)行持續(xù)的操作測試，以確認(rèn)系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)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(yīng)用。

　　研究人員總結(jié)道：“我們不僅成功地處理了這些廢物，而且還成功地將其轉(zhuǎn)化為清潔能源和有價(jià)值的社會副產(chǎn)品，這意味著恢復(fù)了巨大的未開發(fā)潛力。”

　　“如果我們能夠真正為廢物增加價(jià)值，超越簡單的減少污染，充分利用其能源和環(huán)境效益，我們會非常滿意。”

　?。ㄋ夭膩碜裕篣niversity of Santiago 全球生物質(zhì)能源網(wǎng)、全球氫能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合）