Biohidrogenul

4
BIOHIDROGENUL Hidrogenul este considerat ca fiind combustibilul viitorului, deoarece este o sursă de energie curată, cu un conţinut energetic comparabil cu cel al combustibililor convenţionali. Spre deosebire de combustibilii fosili, petrol, gaze naturale etc., hidrogenul nu este uşor de găsit în natură, motiv pentru care sunt necesare tehnologii noi care să permită obţinerea acestuia cu costuri cât mai mici. Metodele chimice şi anume: reformarea cu aburi a hidrocarburilor şi oxidarea parţială a combustibililor fosili, operează la temperaturi înalte, pentru care sunt necesare consumuri energetic importante. Metodele biologice oferă unele avantaje pentru producerea hidrogenului: o operare sub condiţii blânde şi conversii specifice. Reziduurile solide şi apele uzate de la industriile cu conţinut bogat în carbohidraţi, amidon şi celuloză reprezintă alternativele viitorului pentru producerea biohidrogenului, utilizând pentru acest scop: scindarea apei cu alge fotosintetice; fermentaţia la întuneric a reziduurilor bogate în carbohidraţi şi fotofermentaţia apelor uzate bogate în acizi organici. Metodele convenţionale de producere a hidrogenului sunt cele din sistemul de reformare a metanului şi a altor hidrocarburi, oxidarea necatalitică a combustibililor fosili etc. Aceste metode sunt procese care necesită temperature înalte, de peste 850 grade C. Producerea pe cale biologică a hidrogenului este o alternativă viabilă pentru obţinerea hidrogenului. În acord cu susţinerea dezvoltării şi minimizarea reziduurilor, producerea biohidrogenului folosind aceste surse a atras, în ultimii ani, o considerabilă atenţie din partea specialiştilor. Obţinerea biohidrogenului poate fi realizată cu microorganisme anaerobe şi

description

referat despre Biohidrogen

Transcript of Biohidrogenul

BIOHIDROGENULHidrogenul este considerat ca fiind combustibilul viitorului, deoarece este o surs de energie curat, cu un coninut energetic comparabil cu cel al combustibililor convenionali. Spre deosebire de combustibilii fosili, petrol, gaze naturale etc., hidrogenul nu este uor de gsit n natur, motiv pentru care sunt necesare tehnologii noi care s permit obinerea acestuia cu costuri ct mai mici.

Metodele chimice i anume: reformarea cu aburi a hidrocarburilor i oxidarea parial a combustibililor fosili, opereaz la temperaturi nalte, pentru care sunt necesare consumuri energetic importante.Metodele biologice ofer unele avantaje pentru producerea hidrogenului: o operare sub condiii blnde i conversii specifice. Reziduurile solide i apele uzate de la industriile cu coninut bogat n carbohidrai, amidon i celuloz reprezint alternativele viitorului pentru producerea biohidrogenului, utiliznd pentru acest scop: scindarea apei cu alge fotosintetice; fermentaia la ntuneric a reziduurilor bogate n carbohidrai i fotofermentaia apelor uzate bogate n acizi organici.Metodele convenionale de producere a hidrogenului sunt cele din sistemul de reformare a metanului i a altor hidrocarburi, oxidarea necatalitic a combustibililor fosili etc. Aceste metode sunt procese care necesit temperature nalte, de peste 850 grade C.Producerea pe cale biologic a hidrogenului este o alternativ viabil pentru obinerea hidrogenului. n acord cu susinerea dezvoltrii i minimizarea reziduurilor, producerea biohidrogenului folosind aceste surse a atras, n ultimii ani, o considerabil atenie din partea specialitilor. Obinerea biohidrogenului poate fi realizat cu microorganisme anaerobe i fotosintetice, utiliznd fie reziduurile solide din agricultur, fie apele uzate provenite de la complexele agrozootehnice sau de la industriile alimentare cu o ncrcare organic ridicat.

n cadrul proceselor anaerobe,hidrogenul este produs n timpul conversiei reziduurilor organice n acizi organici, care sunt folosii pentru generarea metanului. Faza acidogen a digestiei anaerobe a reziduurilor organice poate fi dirijat pentru obinerea de hidrogen.

Procesele fotosintetice includ specii de alge care utilizeaz CO2 i apa pentru producerea hidrogenului gazos. Cteva bacterii foto-heterotrofe utilizeaz, pentru producerea de H2 i CO2, acizii acetic, lactic i butiric.

Producerea biohidrogenului prin fermentarea anaerob a reziduurilor organice, reprezint o surs alternativ de energie a viitorului care poate conduce la nlocuirea partial sau total a combustibililor fosili.

Reziduurile de la instalaiile de procesare din industria alimentar i din agricultur pun probleme majore mediului nconjurtor. Tratamentul aerob al apei uzate, utilizat de obicei la epurarea acesteia, necesit un consum ridicat de energie. Pe de alt parte, tratamentul anaerob necesit un consum energetic foarte redus pentru formarea metanului i a biohidrogenului. Din considerente de mediu, producerea microbian a hidrogenului prin reacii biochimice din reziduuri cu ncrcare organic mare prezint o importan deosebit pentru resurse

neconvenionale de energie. Obinerea hidrogenului prin fermentare anaerob este mult mai simpl din punct de vedere tehnic, proces care genereaz biohidrogenul dintr-un numr mare de carbohidrai. Produciile mici de hidrogen pot fi evitate prin: selectarea i utilizarea eficient a organismelor sau a amestecurilor de culturi; dezvoltarea mai eficient a schemelor de procesare; optimizarea condiiilor de mediu; mbuntirea eficienei de utilizare a luminii i

dezvoltarea mai eficient a bioreactoarelor.

Biohidrogen 2002 arata ca atentia internationala in campul producerii biohidrogenului prin fermentatie la intuneric din deseuri biologice si apa reziduala, sunt in rapida crestere. In prezent, Olanda este liderul cercetarii in aplicatiile bacteriilor termofile in producerea H2, in proiecte sprijinite de organizatii guvernamentale CIT si de UE. Materiile prime vizate includ deseuri biologice (reziduuri din procesarea cartofilor, fractiuni de deseurile solide ale oraselor, hartie in forma semisolida) etc.Biomasa poate fi utilizat ca resurs pentru producerea biocombustibililor, iar creterea utilizrii acestora va avea ca efect modificri la nivelul biomasei utilizate ca materie prim, dar i la nivelul tehnologiilor de transformare a acesteia.

Biohidrogenul este o energie promitoare pentru viitor. Poate fi derivata dintr-o varietate de surse de energie i utilizata n loc de combustibil cu un grad ridicat de eficien. n toat lumea, necesarul de energie este in cretere exponenial, rezervele de combustibili fosili sunt n descretere, iar arderea combustibililor fosili determin, din cauza emisiilor de CO2 , efecte negative asupra mediului.Biohidrogenul este un combustibil curat, fr emisii de CO2 i care poate fi utilizat n pilele de combustie pentru generarea energiei electrice. De asemenea, hidrogenul are o capacitate mare de energie, estimat la cca. 122 kJ/g.

PROPRIETATILE PRODUSULUI FINIT.

Greutatea specifica este de 0.09g/l, de 14.4 ori mai usor decat aerul. n prezent, hidrogenul se folosete, n principal, drept combustibil pentru rachete, avioane cu reacie, motoare cu ardere intern, pile de combustie i centrale nucleare de fuziune, ca materie prim n diferite procese de fabricaie, ca agent de rcire, ca material sintetic i n sudur. Hidrogenul, spre deosebire de combustibilii conventionali, prezinta avantaje ecologice deoarece arderea hidrogenului in motoare cu combustie interna sau turbine de gaze produce emisii neglijabile de noxe.Daca este folosit in baterii celulare de joasa temperatura emisiile pot fi reduse la zero.In procesul de generare a energiei din hidrogen si aer sau oxigen singurul produs de reactie este apa distilata.In baterii celulare de temperatura inalta, emisiile sunt de o suta de ori mai mici decat in termocentrale conventionale. Biohidrogenul poate stoca energie la fel cum stocheaza produsele petroliere energia.Biohidrogenul se condenseaza la -252.77C iar greutatea specifica a hidrogenului lichefiat este de 71 g/L, ceea ce ii confera cea mai mare densitate de energie pe unitatea de masa intre toti combustibilii si purtatorii de energie: 1 kg de hidrogen contine la fel de multa energie ca si 2.1 kg de gaze naturale sau 2.8 kg petrol.Densitatea de energie pe unitatea de volum a hidrogenului lichefiat este un sfert din cea a petrolului si o treime din cea a gazelor naturale.Scade emisiile de monoxid de azot fata de gazele naturale sau de petrol. Puterea calorica e sczuta utiliznd un mare surplus de aer. .Nu exista zgomot si vibratii ca la motorul cu ardere interna.Motoarele electrice au randament mai bun, deci se reduce si consumul de energie.