生物製氫工業技術

1 光解水製氫技術

guangjieshuizhiqingshiweizaojilanxijunyitaiyangnengweinengyuan
，yishuiweiyuanliao
，tongguoguanghezuoyongjiqiteyoudechanqingmeixi
，jiangshuifenjieweiqingqiheyangqi。cizhiqingguochengbuchanshengCO。藍細菌和綠藻均可光裂解水產生氫氣
，但它們的產氫機製卻不相同。藍細菌的產氫分為兩類：一類是固氮酶催化產氫和氫酶催化產氫
；另一類是綠藻在光照和厭氧條件下的產氫則由氧酶催化。

2暗發酵製氫技術

anfajiaozhiqingshiyiyangxingyanyangxijunliyongtanshuihuahewudengyoujiwu
，tongguoanfajiaozuoyongchanshengqingqi。jinnianlai，caiyonggongnongyefeiqiwuruobujingguochulizhijiepaifang
，huiduihuanjingzaochengwuran。yizaozhigongyefeishui、發酵工業廢水
、農業廢料(秸稈、牲畜糞便等)
、食shi品pin工gong業ye廢fei液ye等deng為wei原yuan料liao進jin行xing生sheng物wu製zhi氫qing，既ji可ke獲huo得de潔jie淨jing的de氫qing氣qi，又you不bu另ling外wai消xiao耗hao大da量liang能neng源yuan。在zai大da多duo數shu的de工gong業ye廢fei水shui和he農nong業ye廢fei棄qi物wu中zhong存cun在zai大da量liang的de葡pu萄tao糖tang、澱粉、纖維素等碳水化合物，澱粉等高分子化合物可降解為葡萄糖等單糖。葡萄糖是一種容易被利用的碳源。以含澱粉
、纖維素、有機物的工農業廢料用厭氧暗發酵生產氫氣的過程見下圖。

圖1：含澱粉、纖維素、有機物的工農業廢料用厭氧暗發酵生產氫氣的過程

3光發酵製氫技術

光(guang)發(fa)酵(jiao)製(zhi)氫(qing)是(shi)光(guang)合(he)細(xi)菌(jun)利(li)用(yong)有(you)機(ji)物(wu)通(tong)過(guo)光(guang)發(fa)酵(jiao)作(zuo)用(yong)產(chan)生(sheng)氫(qing)氣(qi)。有(you)機(ji)廢(fei)水(shui)中(zhong)含(han)有(you)大(da)量(liang)可(ke)被(bei)光(guang)合(he)細(xi)菌(jun)利(li)用(yong)的(de)有(you)機(ji)物(wu)成(cheng)份(fen)。近(jin)年(nian)來(lai)，利(li)用(yong)牛(niu)糞(fen)廢(fei)水(shui)、精製糖廢水
、豆製品廢水、乳製品廢水、 澱粉廢水
、釀酒廢水等作底物進行光合細菌產氫的研究較多。光合細菌利用光能，催化有機物厭氧酵解產生的小分子有機酸
、醇類物質為底物的正向自由能反應而產氫。利用有機廢水生產氫氣要解決汙水的顏色(顏色深的汙水減少光的穿透性)

、汙水中的銨鹽濃度(銨鹽能夠抑製固氮酶的活性從而減少氫氣的產生)等問題。若汙水中COD值較高或含有一些有毒物質(如重金屬、多酚
、PAH)
，在製氫必須經過預處理。

4光發酵和暗發酵耦合製氫技術

光(guang)發(fa)酵(jiao)和(he)暗(an)發(fa)酵(jiao)耦(ou)合(he)製(zhi)氫(qing)技(ji)術(shu)
，比(bi)單(dan)獨(du)使(shi)用(yong)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)製(zhi)氫(qing)具(ju)有(you)很(hen)多(duo)優(you)勢(shi)。將(jiang)兩(liang)種(zhong)發(fa)酵(jiao)方(fang)法(fa)結(jie)合(he)在(zai)一(yi)起(qi)
，相(xiang)互(hu)交(jiao)替(ti)，相(xiang)互(hu)利(li)用(yong)，相(xiang)互(hu)補(bu)充(chong)
，可(ke)提(ti)高(gao)氫(qing)氣(qi)的(de)產(chan)量(liang)。

zongtishang，shengwuzhiqingjishushangweiwanquanchengshu

，zaidaguimoyingyongzhiqianshangxushenruyanjiu。muqiandeyanjiudaduojizhongzaichunxijunhexibaogudinghuajishushang
，ruchanqingjunzhongdeshaixuanjibaomaijidexuanzedeng。zaishangshushengwuzhiqingfangfazhong，fajiaoxijundechanqingsulvzuigao
，erqieduitiaojianyaoqiuzuidi，juyouzhijieyingyongqianjing；而光合細菌產氫的速率比藻類快，能量利用率比發酵細菌高，且能將產氫與光能利用
、有you機ji物wu的de去qu除chu有you機ji地di耦ou合he在zai一yi起qi
，因yin而er相xiang關guan研yan究jiu也ye最zui多duo，也ye是shi具ju有you潛qian在zai應ying用yong前qian景jing的de一yi種zhong方fang法fa。非fei光guang合he生sheng物wu可ke降jiang解jie大da分fen子zi物wu質zhi產chan氫qing，光guang合he細xi菌jun可ke利li用yong多duo種zhong低di分fen子zi有you機ji物wu光guang合he產chan氫qing，而er藍lan細xi菌jun和he綠lv藻zao可ke光guang裂lie解jie水shui產chan氫qing，依yi據ju生sheng態tai學xue規gui律lv將jiang之zhi有you機ji結jie合he的de共gong產chan氫qing技ji術shu已yi引yin起qi人ren們men的de研yan究jiu興xing趣qu。混hun合he培pei養yang技ji術shu和he新xin生sheng物wu技ji術shu的de應ying用yong，將jiang使shi生sheng物wu製zhi氫qing技ji術shu更geng具ju有you開kai發fa潛qian力li。