利用细菌和少量电能将有机物质转化为氢气

使用微生物电解系统从废水中生产氢气的可再生方法的第一次示范正在奥克维尔的纳帕葡萄酒公司进行。宾夕法尼亚州立大学环境工程师表示，冰箱大小的氢气发生器将利用酒厂废水，利用细菌和少量电能将有机物质转化为氢气。

“这是证明我们可以不断产生可再生氢并研究影响系统性能的工程因素的证明，”Kappe环境工程教授Bruce E. Logan说。“除了少量用于氢燃料电池的产品外，所产生的氢气将被排出。” 最终，纳帕葡萄酒公司希望使用氢来运行车辆和动力系统。

纳帕葡萄酒公司的废水来自清洁设备，葡萄处理，酿酒和其他工艺。该公司已经进行了现场废水处理和回收，来自微生物电解系统的部分处理过的水将与其他水一起进行进一步处理并用于灌溉。

“纳帕葡萄酒公司提供他们的酿酒厂和设施以测试这种新方法是很好的，”洛根说。“我们选择了一个酒庄，因为它是一个自然的旅游景点。人们一直都去那里体验酿酒和酿酒，现在他们也可以看到如何用农业废弃物制造清洁氢气的示范。”

示范微生物电解装置是一个连续流动系统，每天将处理约1,000升废水。微生物电解槽由浸入液体中的两个电极组成。Logan在他的系统中使用由一个碳阳极和一个不锈钢阴极组成的电极对，而不是涂有贵金属如铂或金的电极。取代贵金属将降低成本。废水进入细胞，天然存在的细菌将有机物质转化为电流。如果细菌产生的电压略微增加，则在不锈钢阴极上电化学产生氢气。

示范工厂由24个模块组成。每个模块有六对电极。

“废水的成分将全年发生变化，”洛根说。“现在它可能是相当含糖的，但后来它可能更多地转向发酵过程的残余物。”

在电解槽中起作用的细菌将消耗这些有机材料中的任何一种。

该项目得到了空气化工产品公司，水环境研究基金会Paul L. Busch奖和其他捐助者的支持。环境工程咨询公司Brown&Caldwell签订了建造示范工厂的合同。纳帕葡萄酒公司正在捐赠其设施和废水用于示范。

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