摘要：发展绿色低碳的可再生能源体系已经成为重要的国际共识和方向,也是我国践行“双碳”目标、保障能源安全、走社会可持续发展的必要路径。本文聚焦电-氢-糖(electricity-hydrogen-carbohydrate,EHC)循环的新能源理论体系,重点综述了中国科学院天津工业生物技术研究所10余年来在基于体外多酶催化系统(in vitro synthetic enzymatic biosystem,ivSEB)的糖与水反应制氢、糖完全氧化产电,以及氢或电能固定CO_(2)到糖的生物转化方面所做的工作,阐述体外多酶催化系统的设计原则、分子基础,并从电-氢-糖循环进一步延伸出以糖(淀粉)为核心的体外合成生物制造,结合最新相关研究进展,分析讨论体外多酶催化体系的特色和优缺点,并展望未来发展方向,促进经济和社会的绿色低碳可持续发展。

摘要：为了建立发酵工艺参数与氢气产量之间的数学模型,以期获得较优的工艺参数,从而提高氢气产量,该文在单因素试验的基础上,采用三因素三水平的二次回归正交旋转组合设计及响应曲面分析法,建立了厌氧发酵产氢工艺中氢气产量的二次多项式数学模型,并以氢气产量为响应值作响应面和等高线,考察了以新鲜猪粪为发酵底物发酵产氢时初始pH值、水力停留时间和发酵底物中猪粪浓度3个因素及其交互作用对氢气产量的影响。分析结果表明,猪粪厌氧发酵产氢的较优工艺条件为:初始pH5.98,水力停留时间4.123d,猪粪干物质浓度51.98g/L;在此工艺条件下,氢气产率为32.4mL/g。

摘要：厌氧发酵制氢具有产氢能力高、速率快、持续稳定、反应装置的设计操作简单、原料来源广泛且成本低等特点,更易于实现规模化生产,成为制氢领域的研究热点。主要介绍了暗发酵制氢的原理、影响因子,概述了暗发酵制氢工艺的研究现状及发展趋势。

摘要：运用连续流实验装置,考察了*** YUAN-3,***1.209和*** 1.2022在其各自的优化培养基条件下产氢能力.对反应体系pH值、累积产气及产氢量、产氢速率、比产氢速率及液相末端产物进行了对比分析.结果表明:***1.209的繁殖速度很快,pH值在3.6～4.3之间,有利于乙醇发酵和丁酸发酵产氢细菌的释氢;发酵80h的时间里,*** YUAN-3在最短的时间内开始产气,并且在较短时间内上升,随后保持稳定;从单位体积产氢量上来看,***1.209相对于*** YUAN-3和*** 1.2022都显示较强的优势.

摘要：本研究以河底泥为来源,使用产氢培养基进行初筛,再利用小管产氢试验进行复筛,得到5株产氢能力较好的菌株。对产氢量最高的菌株FML-C1进行16SrDNA序列分析,鉴定为阴沟肠杆菌,确定了其分类地位。培养基优化采用Plackett-Burman试验设计筛选出影响产氢的3个主要因素:葡萄糖、缓冲液和还原剂。利用最陡爬坡路径逼近最大响应区,采用中心复合试验设计(CCD)及响应面分析法(RSM)进行回归分析,建立产氢培养基优化的二次模型。模型求解产氢最佳培养基为葡萄糖21.5g/L、缓冲液13.6mL/L和还原剂10.0mL/L,最大理论产氢量2367.83mL/L。5批验证试验结果平均值与预测值接近,表明该模型与实际情况拟合良好,实际最大产氢量2347.40mL/L,较优化前产氢量提高127.42%。

摘要：分别利用好氧污泥和厌氧污泥作为厌氧接触制氢系统的接种污泥,以连续搅拌槽式反应器(CSTR)的运行为基础,探讨了不同接种污泥反应器的启动运行特性。反应器在接种量为6 g MLVSS/L、HRT为8 h、系统温度(35±1)℃、初始进水COD浓度为1 000 mg/L,等条件下启动。好氧种泥系统在33 d内达到稳定的乙醇型发酵,乙醇和乙酸之和的质量百分数占液相末端发酵产物总量的80.4%,系统平均产气速率和产氢速率分别达到35 L/d和14 L/d,系统pH值和碱度分别维持在4.7和510 mg/L左右。厌氧种泥系统在27 d内达到乙醇型发酵,乙醇和乙酸之和的质量百分数占液相末端发酵产物总量的84.7%,平均产气速率和产氢速率分别达到9 L/d和2.4 L/d,系统的pH值和碱度分别维持在4.6和630 mg/L左右。

摘要：污泥与餐厨垃圾含有丰富有机质,将其进行生物产氢具有处理固体废弃物和开发氢能的双重意义。生物反应器的高效启动是该技术的关键因素。采用SARD和CSTR反应器并辅以血清瓶,以污泥和餐厨垃圾作为反应基质,考察不同运行时间、投配比(回流比)下的氢气浓度及比产氢速率,以确定各反应器的最佳运行条件并筛选出较优的反应器。结果表明,SARD和CSTR在10～15 h内先后达到了50. 34%和53. 43%的氢气浓度最大值,最大比产氢速率分别为18. 09、14. 98 mL/(gDS·h)。投配比为50%、进料时间间隔为8 h是较理想的进料方式。SARD与CSTR反应器半连续运行的比产氢速率在稳定阶段分别维持在4. 40、2. 37 mL/(gDS·h)左右。相比较而言,SARD的运行效果优于CSTR,且半连续运行比批式运行的效果更佳。

摘要：以木糖作为厌氧发酵产氢底物,热预处理(100℃,处理20 min)的厌氧颗粒污泥作为接种物,研究了中温条件(37℃)下厌氧发酵产氢特性。结果表明,当反应进行至50 h时,累积产氢量最大,为81.11 mL;乙酸、丁酸和乙醇是液相末端产物中的主要物质,其中乙酸和丁酸的浓度分别为1290 mg/L和1225 mg/L,发酵类型是典型的丁酸型发酵;反应体系的pH值开始降低,最后稳定在4.40左右,形成一个稳定的缓冲体系。

摘要：主要介绍了生物能源包括燃料乙醇、生物柴油、生物制氢和沼气的原料、生产技术及发展现状。

摘要：生物制氢可有效利用生物能源,并可减少有机废弃物对环境的污染及对化石燃料的使用,具有高效、节能、成本低等诸多优点,污泥作为有机废物产氢近年来颇受青睐。该文较全面地介绍了国内外以污泥作为接种物,以纯物质、有机废水以及有机固体废物作为基质的研究概况,同时也介绍了污泥本身作为基质进行产氢的概况。