生物質(zhì)制氫設(shè)備是指用于將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫氣的裝置和系統(tǒng),通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)和技術(shù)過(guò)程,如氣化、發(fā)酵或熱解,將生物質(zhì)中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫氣。生物質(zhì)主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、畜禽糞便、城市垃圾和廢水等。生物質(zhì)制氫設(shè)備結(jié)合了可再生能源和環(huán)保理念,旨在減少化石燃料的依賴(lài),降低溫室氣體排放,并促進(jìn)生物資源的有效利用。
從結(jié)構(gòu)上看,生物質(zhì)制氫設(shè)備主要包括:①生物質(zhì)預(yù)處理系統(tǒng):負(fù)責(zé)對(duì)原始生物質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理,如破碎、干燥、去雜等,以便后續(xù)的反應(yīng)過(guò)程。②熱化學(xué)/生物轉(zhuǎn)化系統(tǒng):利用高溫高壓等條件,通過(guò)氣化、熱解、發(fā)酵等反應(yīng)將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為富含氫氣的氣體混合物。③氫氣分離與純化系統(tǒng):負(fù)責(zé)從氣體混合物中分離并純化氫氣,使其達(dá)到所需的純度要求。④控制系統(tǒng)與輔助設(shè)備:負(fù)責(zé)整個(gè)設(shè)備的自動(dòng)化控制、安全監(jiān)測(cè)以及輔助設(shè)備的運(yùn)行。
根據(jù)生物質(zhì)制氫技術(shù)劃分,生物質(zhì)制氫設(shè)備可以分為氣化制氫設(shè)備、發(fā)酵制氫設(shè)備和熱解制氫設(shè)備三大類(lèi)為主。其中,氣化制氫設(shè)備利用氣化反應(yīng)將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為合成氣,再經(jīng)過(guò)凈化、變換和分離等步驟提取氫氣;發(fā)酵制氫設(shè)備則通過(guò)特定的微生物在特定條件下分解生物質(zhì)產(chǎn)生氫氣;而熱解制氫設(shè)備則是將生物質(zhì)在無(wú)氧或低氧環(huán)境下進(jìn)行高溫加熱,使其發(fā)生熱解反應(yīng)生成氫氣。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2024年全球及中國(guó)生物質(zhì)制氫設(shè)備產(chǎn)業(yè)深度研究報(bào)告》顯示,目前,中國(guó)生物質(zhì)制氫的研究工作多處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,生物質(zhì)制氫設(shè)備的設(shè)計(jì)規(guī)模和運(yùn)行模式僅僅局限于小規(guī)模的批次運(yùn)行階段,對(duì)于以工業(yè)生產(chǎn)為標(biāo)志的能夠連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行的生物質(zhì)制氫設(shè)備尚未商業(yè)化。預(yù)計(jì)2029年,中國(guó)生物質(zhì)制氫設(shè)備產(chǎn)能將達(dá)到91.0MW。
我國(guó)在生物制氫技術(shù)領(lǐng)域雖起步較晚,卻迅速展現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭,尤其在發(fā)酵法生物制氫技術(shù)的探索上,已躍居國(guó)際前沿,標(biāo)志著我國(guó)在該高科技領(lǐng)域成功占據(jù)了一席之地。近年來(lái),眾多科研機(jī)構(gòu)與企業(yè),如菏澤巨豐新能源有限公司、中國(guó)科學(xué)院微生物研究所、上海植物生理研究所以及上海交通大學(xué)、華東師范大學(xué)等,均在該領(lǐng)域內(nèi)深耕細(xì)作,共同推動(dòng)著生物制氫技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。
新思界
行業(yè)分析人士表示,隨著“碳中和、碳達(dá)峰”戰(zhàn)略實(shí)施推進(jìn),氫能產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,中國(guó)綠氫生產(chǎn)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大,生物質(zhì)制氫技術(shù)將逐漸開(kāi)始應(yīng)用,生物質(zhì)制氫設(shè)備市場(chǎng)逐步形成。
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