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领导Fondecyt Regular项目的化学工程和生物过程系的Jhosané Pagés博士正在开发一种从猪粪等农业废物和牛海带等海洋藻类中生产绿色生物氢的方法。这一创新举措支持可持续发展的方法，利用这些有机材料创造清洁能源，回收营养物质，并促进循环生物经济。
多年来，绿色氢已经成为推动全球能源转型的主要竞争者。中国在不排放污染物的情况下生产清洁能源的能力，引发了全世界对脱碳生产和能源行业的兴趣。在此背景下，智利利用其丰富的太阳能和风能资源以及对清洁能源生产的坚定承诺，已成为开发这一技术的国际领先者。
智利的制氢努力主要集中在水电解上，利用电力将水分解成基本成分。然而，这种关注往往忽视了有希望和互补的途径，如生物制氢：一种通过生物过程转化有机废物的可再生方法。这种方法对智利来说意义重大，因为智利的猪肉和藻类等行业产生了大量废物。如果利用得当，这些废物可以转化为清洁能源的重要来源，减轻其对环境的影响。
智利圣地亚哥大学（University of Santiago）的Fondecyt Regular项目正在探索一种从有机废物，特别是猪粪和大型藻类——南极洲Durvillaea（在西班牙语中通常称为cochayuyo）中产生绿色氢的创新方法。该项目由化学工程和生物过程系的Jhosané Pagés博士牵头。
研究人员说：“由于其高有机质和氮含量，猪粪是一种复杂的基质，难以在生物过程中有效利用。”
“我们的研究表明，将它与富含糖和不含木质素的南极洲杜维尔菌共同发酵，可以促进生物降解，提高生物氢的产量。”
Durvillaea Antarctica是一种富含碳水化合物的海藻，生长在智利海岸，可以提高系统的碳氮比，促进生物氢、生物甲烷和挥发性脂肪酸的产生。这种组合不仅可以提高该过程的能源产量，而且还可以回收目前运往垃圾填埋场的废物。
Pagés博士说：“我们的目标是重新评估废弃物的价值，将其转化为清洁能源，而不是让它继续成为污染物。”
“这种联合发酵方法不仅优化了生物氢的生产过程，而且为真正可持续和可复制的模式铺平了道路，特别是对产生大量农业工业废物的地区有益。”
为了评估猪粪和科恰尤约混合物的能量潜力，该团队将使用生物氢潜力测试进行实验室测试。这个测试模拟微生物对有机废物的厌氧降解，产生像生物氢这样的气体。通过测试不同的混合比例，团队可以比较它们的行为和性能。这一初步分析将确定哪种废物组合产生的能量最多，以及它如何影响生物过程的稳定性。
此外，该计划还结合了生物炭，这是一种多孔材料，通过在缺氧环境中加热植物生物质（特别是cochayuyo）而产生。引入生物反应器后，这种生物炭为微生物提供了附着和更有效地发挥作用的表面。它还起到了过滤器的作用，捕获了该过程中无法自然去除的多余氮。这是一个更完整的循环方法的例子，来自昆塔Normal地区和潜在沿海地区的废物不仅转化为清洁能源，而且还用于减少污染，并通过施肥产生有益的副产品。
Pagés博士详细阐述道：“我们的目标是利用从同样的藻类废料中提取的生物炭作为添加剂来增强这一过程。”
“因为这些底物产生的氮不会被生物消除，我们将评估生物炭在反应器中捕获氮的能力。至关重要的是，我们还将研究如何通过使用璧石和钢粉等工业副产品修饰其表面来提高其氮吸附能力。”
该项目分为四个阶段，首先测试液体粪肥和cochayuyo的不同组合，以确定它们的生物氢和生物甲烷产量。第二阶段将包括评估生物炭对初级过程和脱氮的影响。在此之后，将进行持续的操作测试，以确认系统的持续稳定性。最后阶段将探索利用所使用的生物炭作为生物过程中未去除氮的吸附剂的可行性，以及作为生物肥料的潜在应用。
研究人员总结道：“我们不仅成功地处理了这些废物，而且还成功地将其转化为清洁能源和有价值的社会副产品，这意味着恢复了巨大的未开发潜力。”
“如果我们能够真正为废物增加价值，超越简单的减少污染，充分利用其能源和环境效益，我们会非常满意。”
（素材来自：University of Santiago 全球生物质能源网、全球氢能网、新能源网综合） |
