生物制氢过程的运用-前景和发展方向

生物制氢过程的运用、前景和发展方向学生：冉春秋导师：张卫研究员海洋产品与工程研究组SeminarI提纲制氢方法的简介生物制氢方法的介绍生物制氢技术的运用、前景生物制氢技术的发展方向一.制氢方法的介绍1.基于化石燃料的方法天然气的蒸气重整；天燃气的热裂解；石油碳氢化合物重组分的部分氧化；煤的气化；热裂解或气化占整个氢气产量的90%以上2.基于以水为原料的方法电解；光解；热化学过程；直接热分解占整个氢气产量的4%左右3.基于生物技术的方法藻类和蓝细菌光解水；光合细菌光分解有机物；有机物的发酵制氢；光合微生物和发酵性微生物的联合运用生物质制氢生物制氢的优点耗能低、效率高；清洁、节能和可再生；原料成本低，制氢过程不污染环境；一些生物制氢过程具有较好的环境效益二.生物制氢方法的介绍1.直接光解技术（绿藻）在厌氧条件下，绿藻既可以利用氢作为电子供体用于二氧化碳的固定或释放氢气由于氧对氢酶的严重抑制，必须将光合放氧和光合放氢在时间上或空间上分开，可以通过部分抑制PSII光化学活性来实现：元素调控，如：硫、磷PSII抑制剂，如：DCMU、CCCP、FCCP代表性藻株有:Chlamydomonasreinhardtii产氢速率为：7.95mmolH2/L,100h.2.间接光解产氢（蓝细菌）蓝细菌主要分为：蓝绿藻、蓝藻纲类、蓝藻类固氮酶：催化还原氮气成氨，氢气作为副产物产生吸氢酶：氧化由固氮酶催化产生的氢气可逆氢酶：能够氧化合成氢气总反应式为：12H2O+6CO2LightenergyC6H12O6+6O2C6H12O6+12H2OLightenergy12H2+6CO2代表性菌（藻）株：Anabaenavariablilis4.2umolH2/mgchla/h3.光发酵产氢（无硫紫细菌）无硫紫细菌在缺氮条件下，用光能和还原性底物产生氢气:C6H12O6+12H2OLightenergy12H2+6CO2代表菌株为：Rhodospirillumru