Masa Kini Dan Masa Depan Pengeluaran Hidrogen Daripada Air Sisa

Masa Kini Dan Masa Depan Pengeluaran Hidrogen Daripada Air Sisa

Tenaga hidrogen merupakan bahagian penting dalam sistem tenaga negara masa depan dan hala tuju pembangunan utama untuk industri baru muncul strategik, dan pembangunan teknologi pengeluaran hidrogen hijau dan mesra alam adalah sokongan penting untuk membina sistem tenaga hidrogen negara masa depan dan merealisasikan matlamat "dwi -karbon”. Walau bagaimanapun, teknologi tenaga boleh diperbaharui arus perdana semasa pengeluaran hidrogen daripada air elektrolisis mempunyai keperluan yang sangat tinggi terhadap kualiti air, menggunakan sejumlah besar air bersih, dan mempunyai masalah ketidakseimbangan "tenaga sumber". Penyediaan hidrogen hijau daripada air sisa secara serentak boleh menyelesaikan dua masalah utama rawatan air sisa dan penggunaan air tawar untuk pengeluaran hidrogen, yang merupakan strategi ideal untuk mencapai neutraliti karbon dalam rawatan air sisa.

Teknologi Pengeluaran Hidrogen Kumbahan

Sumber biasa kumbahan termasuk peleburan keluli, pembuatan kertas, perlombongan, petrokimia, pembuatan bru, pemprosesan makanan, kulit dan produk tenusu, dsb. Kumbahan daripada industri yang berbeza mempunyai sifat yang berbeza. Industri-industri ini memerlukan banyak rawatan untuk memenuhi piawaian pelepasan sebelum kumbahan selamat dibuang ke alam sekitar. Sistem rawatan kumbahan tradisional memberi tumpuan kepada pengasingan atau penyingkiran bahan pencemar, tetapi kaedah ini biasanya menggunakan tenaga tambahan dan sumber air tawar. Kira-kira 380 bilion m3 kumbahan dijana setiap tahun disebabkan oleh rawatan kumbahan di seluruh dunia, dan ia dijangka meningkat sebanyak 51% lagi menjelang 2050. Selain itu, kumbahan biasanya mengandungi bahan organik, mineral nadir, asid, alkali dan garam dengan nilai tambah yang tinggi potensi, dan proses semasa kekurangan langkah guna semula dan kitar semula yang berkesan.

Oleh itu, menggabungkan teknologi pengeluaran hidrogen dengan industri rawatan kumbahan boleh menggalakkan pembangunan industri air ke arah yang lebih mampan dan mesra alam, yang bukan sahaja dapat meningkatkan faedah industri tenaga hidrogen, tetapi juga mencapai penggunaan hampir sifar kumbahan. rawatan dan tapak pelupusan sampah hampir sifar. Proses pengeluaran hidrogen yang berbeza diperlukan mengikut sifat air sisa yang berbeza. Sebagai contoh, air sisa daripada perlombongan, industri keluli dan industri kulit terutamanya berasal dari pemprosesan logam, jadi ia biasanya mengandungi ion logam berat seperti zink, kuprum, merkuri, kadmium, mempunyai kekonduksian yang tinggi, dan mengandungi bahan kimia seperti sianida yang boleh bermigrasi berat. logam. Ini menjadikan teknologi elektrolisis air pilihan terbaik untuk merawat air sisa tersebut.

Bagi industri pembuatan kertas, pembuatan bir, pemprosesan makanan dan tenusu, air sisa mereka kaya dengan bahan organik, seperti pepejal terlarut (TDS), jadi teknologi pengeluaran hidrogen biodegradasi lebih sesuai. Melalui penapaian mikrob, bahan organik ini boleh ditukar menjadi hidrogen dengan berkesan. Air sisa industri petrokimia biasanya mengandungi bahan pencemar seperti minyak, gris, plumbum dan hidrokarbon. Bahan organik alkana rantaian pendek menjadikan teknologi tindak balas fotokatalitik lebih sesuai untuk pengeluaran hidrogen. Selain itu, air sisa dari industri farmaseutikal, pewarna dan tekstil biasanya mempunyai permintaan oksigen kimia (COD) yang tinggi dan nisbah COD/permintaan oksigen biologi (BOD) yang tinggi. Antibiotik dan komponen kimia organik kompleks dalam air sisa juga meningkatkan kesukaran rawatan. Untuk air sisa kompleks ini, proses pengeluaran hidrogen yang lebih maju, seperti penggunaan bahan piezoelektrik, mungkin perlu dibangunkan untuk mengatasi persekitaran kimia kompleksnya.

Oleh itu, kerumitan dan kepelbagaian merawat pelbagai jenis air sisa memerlukan pendekatan rawatan yang komprehensif dan reka bentuk loji yang kompleks untuk memastikan penyingkiran berkesan pelbagai bahan pencemar dan mencapai penggunaan semula air.