Magnetisk felt øger dannelsen af ​​syntetisk biogas

Udvikling og udnyttelse af landdistrikternes biomasseenergi er en vigtig strategi for at reducere brugen af ​​fossile brændstoffer og deraf følgende kulstofemissioner.

Landbrugsaffald som halm og husdyrgødning indeholder mange kulhydrater som glucose, stivelse, cellulose mv., der kan bruges som næringsstofkilder til bakterier og fremme produktionen af ​​biogas.

Nu har et fælles forskerhold ledet af Dr. Zhang Yanhui fra Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) under det kinesiske videnskabsakademi (CAS) fundet ud af, at et magnetfelt kan hjælpe med at øge produktionen af ​​syntetisk biogas.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Energy . Prof. Zhao Bo fra Northeast Electric Power University og prof. Yang Yuyi fra Wuhan Botanical Garden of CAS var også involveret i undersøgelsen.

Forskerne undersøgte virkningerne af at bruge et statisk magnetfelt (SMF) i nærværelse af tilsætningsstoffet titaniumdioxid-opskummet nikkel (TiO₂ -FNi) med bioaffinitet under den anaerobe fordøjelse og metanering af majsstover. I denne proces, TiO₂ -FNi aflejres på bunden af ​​reaktoren i bulkform, og det eksterne magnetfeltmiljø tilvejebringes af permanente magneter.

Tilsætningsstoffet TiO₂ -FNi brugt i denne undersøgelse er et porøst ledende materiale. Dens porøse struktur og multi-rillede overflade, sammen med ikke-biotoksiciteten af ​​TiO₂ , øge dens egnethed til adhæsion af flora og dannelse af elektroaktive biofilm, der fremmer elektronoverførsel.

Magnetfeltets intensitet reguleres ved at styre afstanden mellem permanentmagneten og bunden af ​​reaktoren. Samarbejdet med magnetfeltet fremmer yderligere hastigheden af ​​celleproliferation og glykolyse.

Med genvindingsgraden på TiO₂ -FNi kompositmateriale nåede 99,29%, processen viste et godt genvindingspotentiale og miljøvenlighed. Energibalanceanalysen viste også, at den anaerobe fermenteringsproces i forsøgsgruppen var 43,68 %, hvilket var 13,20 procentpoint højere end kontrolgruppen.

De eksperimentelle resultater viste, at metanproduktionen steg 44,71 % ved en 2,82 g L ^-1 TiO₂ -FNi koncentration og med et 11,4mT magnetfelt. "Ved at styrke metanproduktionsvejen for direkte elektronoverførsel mellem arter, genanvendelse af CO₂ er realiseret, og kulstofemissionen i reaktionsprocessen reduceres," sagde Dr. Zhang.

Denne undersøgelse giver en miljøvenlig og bæredygtig strategi for storskalaproduktion af metan og brint fra landbrugsaffald. + Udforsk yderligere

Udforskning af højselektive katalysatorer via fremstilling af ilt ledig plads på TiO2