生物制氢研究进展

目前, 世界上利用的能源90%以上都是“化石能源”(如石油、煤炭和天然气等)。随着人类不断利用这些不可再生的“化石能源”, 它将会逐渐枯竭, 且其燃烧形成的产物(如CO2和SO2等)造成的严重环境污染(如温室效应和酸雨), 也有害于人类健康。因此, 人类正面临着能源紧缺和环境污染的双重压力。为满足能源需求量日益增长和环境保护的需要, 我们必须寻找环保型的可再生能源来替代“化石能源” 以满足人类对能源的需求。在各种可再生能源中氢能将有可能替代“化石能源”,成为未来能源利用的主要形式。氢能具有许多优点:①氢能燃烧时只生成水, 不产生任何污染物, 甚至连CO2也不会产生, 实现真正的“零污染” 和“零排放”;②氢能的能量密度高, 放热高达122 kJ/g, 是焦炭放热的4.5倍, 汽油的2.68倍;③氢能可经济有效的输送和储存, 可以利用已有的天然气管道输送, 输送成本低, 甚至优于输电, 因为输送氢能不会产生如电能输送过程中所产生的能量损耗;氢能的存储也比较简便, 其中储氢合金材料就是一种非常理想的储氢方法, 该方法储氢能力强、运输方便、操作容易, 且安全可靠。在利用储氢合金进行储氢时, 还可用以进行制冷或采暖(Kulkova et al., 2006), 因为储氢材料在吸氢时放热, 在放氢时吸热。正因为氢能具有如此多的优点, 许多大的跨国公司开始对制氢技术高度关注, 如主要汽车制造商(通用、福特、戴姆勒-克莱斯勒等)对开发以氢能作为燃料的汽车投入大量的人力和物力;宝马公司从20世纪70年代就开始研制以氢能为能源的汽车, 宝马公司现在已拥有了时速达240km的氢能汽车(Munro,2003)。同时, 一些发达国家的科研院所的科学家们对氢能的制备方法、制氢机制以及提高产氢量等进行了大量的研究。

PROCESS OF BIOLOGICAL HYDROGNE PRODUCTION

Nowadays,we mainly depend on fossil fuels as our primary energy, but it can bring serious energy crisis, enviromnental pollution and health problems,Since the energy crisis in the world, it is of paramount importance to develop the so-called clean energy or renewable energy, especially hydrogen energy, Hydrogen is a clean, renewable, high efficieney, and high heat value energy form ,it is considered as an optimum alternative of fossil fuel in the future. There have many hydrogen production methods, except biological hydrogen production offer distinct advantages for hydrogen production such as operation under mild conditions andhigh conversion efficieney.