La producción de hidrógeno de biomasa se refiere al proceso de convertir hidrocarburos y otros componentes en biomasa en hidrógeno a través de diversos medios técnicos utilizando biomasa como materias primas. La biomasa se refiere a varios organismos producidos por fotosíntesis utilizando la atmósfera, el agua, la tierra, etc., incluidas las plantas, los animales y los microorganismos. En la producción de hidrógeno de biomasa, las materias primas de uso común incluyen desechos agrícolas (como paja, cáscaras de arroz, etc.), desechos forestales (como chips de madera, ramas, etc.), cultivos de energía (como pasto de maldad, jatropha, etc.), desechos orgánicos urbanos, aguas residuales orgánicas industriales, etc.
El principio de producción de la producción de hidrógeno de biomasa El principio de la producción de hidrógeno de biomasa se basa principalmente en el hecho de que la biomasa contiene una gran cantidad de materia orgánica, que se compone de carbono, hidrógeno, oxígeno y otros elementos. A través de métodos técnicos específicos, los enlaces químicos de los compuestos orgánicos complejos en la biomasa se rompen, el elemento de hidrógeno en él se separa de otros elementos y, luego, después de una serie de reacciones y tratamientos, finalmente se forma hidrógeno.
En la actualidad, la tecnología de producción de hidrógeno de biomasa incluye principalmente dos rutas técnicas: método termoquímico y método biológico, entre los cuales la tecnología de producción de hidrógeno termoquímico de biomasa es relativamente madura.
La producción de hidrógeno termoquímico se refiere al proceso de convertir la biomasa en gas combustible rico en hidrógeno mediante tratamiento termoquímico después de la descomposición de alta temperatura, y luego descomponer el gas en hidrógeno a través de la separación y la purificación y la acción de los catalizadores. Las ventajas de este método son que tiene una amplia gama de materias primas, alta eficiencia en la producción de hidrógeno, y puede producir una variedad de subproductos útiles, como metanol, etanol, ácido acético, etc. Sin embargo, dado que el coque y la deposición de carbono son propensos a ocurrir en condiciones de alta temperatura, se necesita un método de reacción rápida de alta temperatura para solucionarlo. Según el proceso específico de producción de hidrógeno, esta ruta puede dividirse aún más en la tecnología de producción de hidrógeno de gasificación de vapor, la tecnología de producción de hidrógeno de gasificación de agua supercrítica y la pirólisis de biomasa que reforman la tecnología de producción de hidrógeno.
La tecnología de producción de hidrógeno biológico también se llama método de degradación microbiana y método de fermentación de biomasa. Utiliza dos enzimas clave, hidrogenasa y nitrogenasa, para catalizar la degradación de las moléculas de agua y los sustratos orgánicos en la biomasa en hidrógeno. Las tecnologías comunes incluyen fotólisis, fermentación, fermentación acoplada de luz-oscuridad, producción de hidrógeno del sistema libre de células y otras tecnologías subdivididas. La ventaja de este método es que no requiere una reacción de alta temperatura, no producirá deposición de coque y carbono, y también puede obtener subproductos útiles como el fertilizante orgánico. Sin embargo, dado que el crecimiento de microorganismos se ve afectado por factores ambientales, las condiciones de reacción deben controlarse para garantizar la eficiencia de la producción de hidrógeno.
