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利用微生物和光能联合制氢技术

济南大学医学与生命科学学院制药工程0902班邓小波

众所周知，氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，人类

对氢能的应用自200百年前就产生了兴趣，到20世纪70年代以来，

世界上许多国家和地区就广泛的开展了氢能的研究。

中国对氢能的研究与发展可以追溯到20世纪60年代初，中国科

学家为了发展本国的航天事业单，对作为火箭燃料的液氢的生产、氢

氧燃料电池的研究开发进行了大量而有效的工作。到目前为止，氢能

技术已经被列入《科学技术发展“十五”计划和2015年远景规划》。

目前利用可在生能源制氢的主要技术，包括电解水制氢，太阳能

热化学循环制氢和利用生物质转化制氢。电解水制氢技术是最早利用

的制氢技术之一，它操作简单，可靠性很大，但是传统的电解水制氢

的能耗特别高，以及矿物原料有限的特点。然而生物质制氢技术能克

服以上弊端，故成为当今科学研究制氢技术的主流。生物质制氢又包

括两个方面，分别是生物质气化制氢和微生物脱氢方法制氢。由于生

物质气化制氢与本文无关，这里也就不详细介绍了。微生物脱氢方法

制氢又有以下几种：微生物厌氧发酵制氢技术，光能微生物制氢技术，

二次发酵制氢技术等。本次我要提的利用微生物和光能联合制氢技术

从本质上来说是属于微生物脱氢方法制氢的范畴。但是利用微生物和

光能联合制氢技术是把厌氧发酵跟光能发电技术实现了完美结合，从

而又区别于普通发酵制氢技术。

生物制氢产氢效率转化底物转化底物环境友好

方法类型效率程度

光解水制慢水低需要光，

氢对环境无污染

光发酵制较快小分子有较高可利用各

氢机酸、醇类物种有机废水制

质氢，制氢过程

需要光照

暗发酵制快葡萄糖、高可利用各

氢淀粉、纤维素种工农业废弃

等碳水化合物物制氢，发酵

废液在排放前

需处理

光发酵和最快葡萄糖、最高可利用各

暗发酵耦合制淀粉、纤维素种工农业废弃

氢等碳水化合物物制氢，在光

发酵过程中需

要氧气