頁籤選單縮合
| 題 名 | 高氫氣產率、低二氧化碳排放之暗-光醱酵整合型產氫系統 |
|---|---|
| 作 者 | 羅泳中; 陳俊延; 張嘉修; | 書刊名 | 化工技術 |
| 卷 期 | 18:4=205 2010.04[民99.04] |
| 頁 次 | 頁166-177 |
| 專 輯 | 氫氣製程專輯 |
| 分類號 | 400.15 |
| 關鍵詞 | 暗醱酵; 光醱酵; 微藻; 整合式生物產氫系統; Clostridium butyricum CGS5; Rhodopseudomonas palustris WP3-5; Chlorella vulgaris C-C; |
| 語 文 | 中文(Chinese) |
| 中文摘要 | 生質氫氣之生產主要是藉由醱酵產氫方法,其中暗醱酵法(dark fermentation)可將碳水化合物,包括糖類(如葡萄糖、果糖、蔗糖與木糖等)或纖維素(如稻殼、稻桿、蔗渣與其他固態農業廢棄物等),轉化為氫氣,並附帶產生揮發性有機酸類或醇類等溶解性代謝物;而光醱酵法(photo fermentation),則可在光照的情況下,以暗醱酵產生的有機酸(乙酸、乳酸與丁酸等等)為碳源進行產氫。將光-暗醱酵結合可得到12 mol H2/mol hexose之最高生物氫氣產率。本研究利用暗醱酵系統串接光醱酵產氫,以提升氫氣產率,並結合微藻系統將光-暗醱酵所產生的二氧化碳吸收,以降低二氧化碳之排放,進而建構高氫氣產率、低二氧化碳排放之暗-光醱酵整合型產氫系統。本研究使用之暗醱酵與光醱酵產氫菌株分別為Clostridium butyricum CGS5和Rhodopseudomonas palustris WP3-5。首先以批次試驗探討暗-光醱酵產氫之最適合培養基,發現Endo配方之氨氮濃度過高導致不利於光醱酵產氫,而含較低氨氮濃度之modified配方可促使暗-光醱酵系統之氫氣產率提升約6倍(達10.90 mol H2/mol sucrose)。接著,以不同碳源(葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖與澱粉)進行暗-光醱酵系統批次產氫,結果顯示蔗糖為該整合型系統之最佳碳源。本研究亦利用連續流(CSTR)策略探討暗-光醱酵系統之可行性;結果顯示,暗醱酵系統在水力滯留時間(hydraulic retention time, HRT) 12 h、蔗糖濃度17.8 g/L,pH值控制為6.5時進行操作,而光醱酵系統以HRT為96 h進行操作時,該暗-光醱酵系統可長期操作在10天以上,其氫氣產率約可維持在6.33 mol H2/mol sucrose。由於本暗-光醱酵系統仍有二氧化碳之生成,因此本研究將該系統與以Chlorella vulgaris C-C建構之微藻二氧化碳減量系統進行串接,以有效降低二氧化碳之排放。結果顯示,該微藻系統可將暗-光醱酵產氫連續流產氫系統所產生之二氧化碳完全吸收,因此該整合式生物產氫系統除了可提高氫氣產率外,還可達到降低二氧化碳排放之效益。 |
本系統中英文摘要資訊取自各篇刊載內容。