bwPilonЛорен Пилон

Професор на машинно-космическа инжинерна катедра
Университета на Калифорния, Лос Анджелис

Оригиналът:
Photobiological hydrogen production from cyanobacteria Anaebena variabilis


Мотивиране

Индустриални държави като цяло и на Съединените американски щати в частност са изправени пред безпрецедентна комбинация от икономически и екологични предизвикателства. Първо, те са изправени пред огромно предизвикателство да се срещне разширяване на енергийните потребности, без да добавя непоносими количества парникови газове в атмосферата и по-нататък, което се отразява климата и околната среда. Резервите на евтини природни ресурси в света се използват освен за десетилетия сега се изчисляват в десетки години. Доказателство за глобалното затопляне вече събра целия свят и, най-вероятно, поради индустриални дейности, ще се постави и допълнително напрежение върху крехкия баланс ние сме били, ползващи. За да се справят с тези огромни предизвикателства и да се създаде технологични и икономически възможности, Съединените щати трябва да намали зависимостта си от чужди изкопаеми горива и разчитат повече на комбинация от (I) устойчива енергийна конверсия и транспортни системи, (II) без масло енергия източници, и (III) нови технологии за улавяне и превръщане на въглероден диоксид.Целта на този проект е да се извърши цялостно проучване за едновременно намаляване на въглеродния диоксид и произвеждат водород. Той предлага евтин, ефективен, мащабируем, автономно и надеждна система за производство на водород чрез бактериална консумация на въглероден диоксид и за усвояване на слънчева светлина.


Принцип

Цианобактерии произвеждат водород и кислород от (I) отнема на CO 2 газ като източник на въглерод и (II) абсорбираща слънчевата светлина, тъй като им източник на енергия.


Anabaena variabilis

Цианобактерии Anabaena variabilisса:

п, Влакнеста, heterocystous цианобактерии.

п.С високи водород производствен капацитет при липса на азот ,

п.Смятан за доброто на потребителите на въглеродендиоксид.

п.Приблизително 5 м м в диаметър и 100 м дължина m.

. Птехния геном е секвениран.

Photobioreactor описание и действие

Ние сме проектирали и построили, а сега се работи с напълно апаратурата photobioreactor.Следните измервания са системно извършват:

Околна средаВ течна фаза-

Във фазата на газ

Инцидент интензитет светлина

газ, по-дебит

-Температура
– рН,разтворен O2 – нитрати -,амоняк –

извън дебит, налягане,-състав на газа (O 2 Н 2 , CO 2 И 2N )-

В photobioreactor се управлява с помощта на два етапа.Преминаване от Етап 1 на Етап 2 се извършва, когато концентрацията на нитрати в течната фаза изчезва.

Етап 1: въглероден диоксид потребление и развитието на бактерии

  • наличие на нитрати и азот.
  • продухване с 95% въздух и 5% СО 2 при 170 мл / мин.
  • излъчване: 65-75 umol / m 2 / сек.

Етап 2: производството на водород

  • отсъствие на нитрати и азот.
  • продухване с чист аргон при 45 мл / мин.
  • излъчване: 150 umol / m 2 /.


Резултати


  • Растежната фаза продължава 110 часа.
  • Производствената фаза на H2 е продължило повече от една седмица.
  • Светлината на ефективност водород за преобразуване на енергия достигна 0.5%.
  • Светлината на ефективност на енергия от биомаса преобразуване е 4,7%.