Біоводень

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Водень

Біоводень (англ. biohydrogen) — водень, вироблений з біомаси; газоподібний різновид біопалива, що використовується в водневій енергетиці.

Біоводень виробляється з органічних речовин, зазвичай, відходів, і часто разом з біометаном[1][2], чи разом з біобутанолом та біополімерами[3][4], шляхом зброджування (ферментації) харчових відходів[5][6][7], залишків сільськогосподарських рослин[8][9], стічних вод[10][11] та інших органічних відходів[12][13][14][15].

Виробництво[ред. | ред. код]

Існують різні методи виробництва біоводню в біоенергетиці, кожен зі своїми перевагами та обмеженнями.

Методи виробництва можливо розділити на дві основні категорії: біологічне перетворення та термохімічне перетворення.

Біологічні (біотехнологічні) методи використовують ферменти, які виробляють біоводень з субстрату. Ці методи включають ферментацію, біофотоліз та біоелектрохімічні методи.

Методи термохімічного перетворення використовують високу температуру для виробництва біоводню. До цих методів відносять газифікацію і піроліз, під час яких утворюється синтез-газ, з якого згодом отримують біоводень.[16]

Біотехнологічні методи[ред. | ред. код]

Біотехнологічні методи включають ферментацію, біофотоліз та біоелектрохімічні методи.

Методи ферментації (бродіння) поділяють на 2 категорії, в залежності від потреби сонячного світла: темнова ферментація та фотоферментація.

Методи біофотолізу використовують мікроорганізми, такі як зелені водорості та ціанобактерії, які виробляють водень, поглинаючи енергію сонячного світла.

Біоелектрохімічні методи включають електрогідрогенез. У цьому процесі застосовують мікробний електролізний елемент (Microbial electrolysis cell) для отримання біоводню з різних органічних відходів. Мікробний електролізний елемент (МЕЕ) — це технологія, пов’язана з мікробними паливними елементами. Мікробні паливні елементи виробляють електричний струм від мікробного розкладання органічних сполук, тоді як МЕЕ генерують водень або метан з органічного матеріалу, застосовуючи електричний струм.

Гібридні методи використовують для збільшення ефективності систем. Вони включають: поєднання темнової ферментації з МЕЕ, поєднання темнової і фотоферментації, поєднання фотоферментації з біофотолізом, та інші.

Ферментація[ред. | ред. код]

Методом бутилового бродіння сахарози або крохмалю з 1 тонни меляси можна одержати до 140 м3 водню, 1 т стебел солодкого сорго — 50 м3, 1 т картоплі — 42 м3. При ацетонбутиловому зброджуванні з 1 т картоплі одержують 25 м3 водню, тоді як 1 т стебел солодкого сорго дає 30 м3.

Оптимізований біоферментатор дозволяє отримати з 1 кг твердих органічних відходів, таких як харчові та сільськогосподарські відходи, 100-110 літрів біоводню та 50-60 літрів біометану; а твердий залишок (30 г/кг відходів) можливо використовувати як тверде біопаливо або перетворити на біодобриво.[17]

Побічні продукти темнової ферментації, такі як леткі жирні кислоти (ЛЖК) і етанол, можуть бути використані у фотоферментації і мікробній електролізній комірці. У процесі біофотолізу вода або органіка, що виробляється мікроорганізмами, можуть бути використані як субстрати для виробництва біоводню, тоді як темнова ферментація і фотоферментація потребують зовнішніх субстратів. Біогаз, отриманий шляхом бродіння (ферментації), містить не лише біоводень, але й CO2, H2S та інші слідові гази.[18]

Виробництво біоводню за допомогою мікробів забезпечує відновлюваний запас водню за рахунок використання таких сировинних матеріалів, як невичерпне природне сонячне світло, вода і органічні відходи, що, як передбачається, одночасно вирішить дві проблеми «енергопостачання та захисту навколишнього середовища». Гідрогенази та нітрогенази є двома класами ключових ферментів, які беруть участь у виробництві біоводню і можуть застосовуватися в різних біологічних умовах.[19]

Прикладом може бути дослідження, що демонструє концепцію біопереробки з використанням біомаси Chlorella sp. та листя цукрової тростини для виробництва біоводню, метану, полігідроксіалканоатів (PHA), ліпідів і ґрунтових добавок, прагнучи до нульових відходів. Досягнувши максимального виходу водню 207,65 мл-H2/г, процес забезпечив також утворення метану, PHA та ліпідів з водневих стоків, тоді як тверді залишки та підкислені суспензії були використані як компостні матеріали. Інтегрована кругова платформа біопереробки ефективно використовувала біомасу Chlorella sp. та листя цукрової тростини, демонструючи безвідходний підхід і пропонуючи основу для оптимального використання сировини.[20]

Потенціал для вилучення біоводню з твердих органічних відходів і стічних вод великий. Рігетті та ін. (2020), в італійському дослідженні, зосередженому на темній ферментації та анаеробному зброджуванні гною великої рогатої худоби та трав’яного силосу з отриманням суміші H2–CH4 (називається біогітан) і летких жирних кислот як попередників біопластику, продемонстрували можливість збільшити додану вартість спільного виробництва біоводню й біопластику у циркулярній біоекономіці. Ще у двох роботах з Італії автори працювали з сироваткою (відходи молочної промисловості) і патокою (відходи цукрового заводу) для отримання біоводню та біопластику — полігідроксибутирату або PHB — через темну ферментацію та фотоферментацію.[21]

Для очищення та відділення біоводню перед зберіганням необхідні такі заходи, як кріогенна адсорбція, адсорбція при зміні тиску та мембранне відділення.[22] Після очищення біоводню його потрібно зберігати та доставити для подальшого використання.

Підвищення ефективності[ред. | ред. код]

Незважаючи на кілька переваг, пов’язаних із застосуванням біоводню як палива, його виробництво наразі стикається з кількома практичними проблемами, деякі з яких включають неефективну ферментацію біомаси та низьку швидкість виробництва. Щоб збільшити ефективність виробництва біоводню, необхідно оптимізувати деякі фактори, що впливають на виробництво, як-от склад субстрату, попередня обробка субстратів, фізико-хімічні параметри тощо.

Було виявлено, що ключовими складовими ферментативного виробництва біоводню є вуглеводи, тоді як білки не настільки ефективні. Крім того, було виявлено, що серед іонів металів (Ni, Fe, Cu, Mg, Zn і Na), Магній (Mg) є одним із важливих кофакторів, який активує більше десяти ферментів, залучених у водневе бродіння. Метод біологічної попередньої обробки субстрату має більше переваг порівняно з іншими з точки зору низької токсичності, м’якої реакції та низької вартості. Зниження парціального тиску до оптимального рівня може збільшити вихід біоводню. Інтеграція наночастинок у субстрат для відновлення виробництва біоводню (H2) може також підвищити ефективність виробництва.[23]

Експерименти ферментації проводилися з використанням різних співвідношень двох типів наночастинок у межах від 50 до 500 мг/л, щоб визначити вплив цих наночастинок на вихід біоводню. Використання 200 мг/л наночастинок фериту нікелю підвищило вихід біоводню на 47%, тоді як 200 мг/л наночастинок фериту кобальту збільшило його на 41%.[24]

Досліджується використання підходів машинного навчання для різних цілей оптимізації виробництва біоводню.[25]

Масштабування[ред. | ред. код]

Пілотний проект фабрики з виробництва біоводню шляхом темнової ферментації та фотоферментації у Китаї показав, що оцінювана система споживає 171 530 МДж енергії та викидає 9,37 т CO2-екв при виробництві 1 т H2, а період окупності становить 6,86 років (порівняно з 10,28 років при виробництві методом електролізу з використанням відновлюваної енергетики). Ціна, з урахуванням заробітніх плат та інших витрат за цінами регіону, склала $5,6/кг водню, що дешевше виробництва електролізом з використанням сонячної чи вітрової енергії ($6,3-11,8/кг) і дорожче виробництва газифікацією біомаси ($4,1/кг). Порівняно з виробництвом екологічно чистого водню за допомогою електролізу води, система виробництва біоводню методом ферментації демонструє переваги у переробці ресурсів, з одночасною утилізацією відходів і виробництвом чистої енергії.[26]

Біофотоліз[ред. | ред. код]

Методи, засновані на біофотолізі, використовують фотосинтезуючі мікроорганізми, такі як водорості[27] та ціанобактерії, для розщеплення молекул води на водень і кисень за допомогою енергії світла. У цьому процесі спеціальні ферменти, такі як гідрогенази, каталізують відновлення протонів (H+) до молекулярного водню (H2), тоді як кисень виділяється як побічний продукт. Біофотоліз поділяється на прямий і непрямий.[28]

Мікробні електролізні елементи[ред. | ред. код]

Мікробний електролізний елемент

Мікробні електролізні елементи (МЕЕ, або електрогідрогенез, або мікробні електрохімічні елементи, або біокаталізований електроліз) — це біоелектрохімічні системи, які поєднують мікробний метаболізм з електрохімічними реакціями для виробництва водню з органічних субстратів або стічних вод. МЕЕ складаються з анода, де відбуваються реакції окислення, і катода, де відбуваються реакції відновлення, розділених протонообмінною мембраною.[29]

Широкий спектр органічних відходів, зокрема побутові стічні води, стоки цукрової промисловості, стічні води харчової промисловості, промислові стічні води, ацетат натрію, глюкоза, гліцерин тощо можуть бути використані як субстрати в системах MEЕ.

В системах МЕЕ органічні субстрати подаються в анодний відсік, де електроактивні мікроорганізми окислюють їх, вивільняючи електрони та протони. Електрони, що утворюються під час цього процесу, передаються на анодний електрод, створюючи електричний струм. Тим часом протони мігрують через протонообмінну мембрану до катодного відсіку.

На катоді протони й електрони з’єднуються з молекулами води, утворюючи водень. Цей процес утворення водню керується електричним потенціалом, прикладеним до клітини. Газоподібний кисень одночасно утворюється на катоді шляхом відновлення іонів кисню або молекул води.

Виробництво біоводню на основі МЕЕ пропонує кілька переваг, включаючи високі показники виробництва водню, ефективне використання субстрату та здатність очищати органічні стічні води, виробляючи при цьому відновлювану енергію. Крім того, МЕЕ можуть працювати при температурах і тиску навколишнього середовища, зменшуючи потреби в енергії, порівняно з традиційними методами електролізу.

Термохімічні методи[ред. | ред. код]

Методи термохімічного перетворення використовують високу температуру для виробництва біоводню з біомаси. До цих методів відносять газифікацію і піроліз, під час яких утворюється синтез-газ, з якого згодом отримують біоводень та інші цінні продукти.

Газифікація[ред. | ред. код]

Газифікація біомаси в цінні газоподібні продукти вимагає високих температур (400-600 °C) і контрольованого окислювача. Синтез-газ, отриманий від газифікації біомаси, складається з монооксиду вуглецю (CO), вуглекислого газу (CO2), водню (H2), азоту (N2), метану (CH4), вищих вуглеводнів і незначних забруднювачів. Після отримання синтез-газу, його можливо очистити для отримання водню. Щоб підвищити вміст водню (H2) у синтез-газі, його можна додатково очищати за допомогою парової конверсії та реакцій конверсії водяного газу (WGS).[30]

Піроліз[ред. | ред. код]

Піроліз біомаси — це термохімічний процес, який передбачає нагрівання біомаси (700-1200 °C) за відсутності кисню для отримання суміші газів, рідин і твердих речовин. Під час піролізу біомаса піддається термічному розкладанню, розпадаючись на біовугілля, біонафту та синтез-газ. Синтез-газ може бути додатково оброблений для відділення та очищення водню, як чистого і відновлюваного джерела енергії.[31]

Комбінований процес піролізу біомаси та каталітичного парового риформінгу є перспективною альтернативою для селективного виробництва водню з відновлюваних джерел. Каталітичний паровий риформінг — це двостадійний процес, який не тільки покращує співвідношення H2/CO, але й усуває смолу з виробленого синтез-газу.[32]

Біоенергетика з уловлюванням і зберіганням вуглецю[ред. | ред. код]

Виробництво водню з негативною емісією вуглецю є важливим елементом переходу до нульових викидів.[33] Виробництво біоводню з біомаси є перспективною технологією біоенергетики з уловлюванням і зберіганням вуглецю (BECCS), яка може виробляти водень і попереджувати потрапляння вуглекислого газу (CO2) в атмосферу – головного парникового газу, що спричиняє глобальне потепління.[34]

Такий ланцюг поставок BECCS може виробляти до 12,5 млн тонн водню (H2) на рік (на 2022 рік ~10 млн тонн H2 на рік використовується в Європі) і видаляти до 133 млн тонн CO2 на рік з атмосфери (або 3% від загального обсягу в Європі викидів парникових газів). Геопросторовий аналіз, задля кількісного визначення відстані транспортування між місцем розташування сировини для біомаси та потенційними споживачами водню, виявив, що 20% потенціалу водню розташовано в межах 25 км від промислових підприємств, які важко електрифікувати.[35]

Двоступенева газифікація біомаси з виробництвом біоводню та уловлюванням CO2 пропонує вихід біоводню в 81,47 гН2/кг сухої біомаси. Загальна енергоефективність системи становить 49,6%. Коефіцієнт викидів оцінюється на рівні –1,38 кгCO2-екв/кг біомаси.[36]

Крім того, вловлений CO2 від виробництва біоводню може бути використаний для виробництва метанолу, шляхом гідрогенізації воднем, виробленим завдяки відновлювальній енергії, або цим же біоводнем.[37][38] Модифікована технологія двостадійної реакції гідрогенізації збільшила вихід CH3OH у 3,4 рази за допомогою каталізатора Cu/Zn/Al2O3. Цей підхід забезпечує багатообіцяючий шлях для виробництва CH3OH за допомогою інтегрованої двостадійної гідрогенізації CO/CO2 при атмосферному тиску.[39]

Зберігання і транспортування[ред. | ред. код]

Каскадна система зберігання водню
Каскадна система зберігання водню з поясненням

Водень має найнижчу молекулярну щільність, а його щільність енергії за обсягом надзвичайно низька. При температурі навколишнього середовища та тиску 1 кг водню займає приблизно 11 м3. Таким чином, збільшення щільності зберігання водню має вирішальне значення. В даний час широко досліджені різні технології зберігання водню з хорошими можливостями зберігання водню, такі як стиснений водень, рідкий водень та спеціальні водневі сховища. Водень транспортується до різних кінцевих споживачів трубопроводами, кораблями, вантажівками, залізницями та іншими способами транспортування.[40]

Матеріали для зберігання водню

Ефективне зберігання має вирішальне значення для практичного застосування водню. Існує кілька методів зберігання водню, кожен з яких має певні переваги та недоліки. У сховищах газоподібного водню газоподібний водень стискається та зберігається під високим тиском, що вимагає надійних і дорогих ємностей. У сховищах рідкого водню водень охолоджується до надзвичайно низьких температур і зберігається у вигляді рідини, що є енергоємним. Дослідники досліджують передові матеріали для зберігання водню, включаючи гідриди металів, матеріали на основі вуглецю, металоорганічні каркаси (MOF) і наноматеріали. Ці матеріали спрямовані на підвищення ємності, кінетики та безпеки. Воднева економіка передбачає водень як чистий носій енергії, який використовується в різних секторах, таких як транспорт, промисловість і виробництво електроенергії. Це може сприяти декарбонізації секторів, які важко безпосередньо електрифікувати. Водень може відігравати важливу роль у циркулярній економіці, сприяючи накопиченню енергії, підтримці періодичних відновлюваних джерел і створенню синтетичного палива та хімікатів.[41][42]

Застосування[ред. | ред. код]

Застосування водню
Toyota Mirai 2021 — водневий гібридний автомобіль на паливних елементах, що випускається з 2013 року.
Баки для водню для Toyota Mirai.

Високий попит і використання викопного палива призвели до збільшення рівня CO2 в атмосфері, який є основним парниковим газом, що призводить до глобального потепління. Таким чином, існує гостра потреба у сталому виробництві екологічно чистого альтернативного палива, одним із яких є біоводень.

Окрім транспорту, водень використовується в енергосистемах, виробництві вуглеводнів і аміаку, а також в металургійній промисловості.[43]

Водневий транспорт[ред. | ред. код]

Автобус Mercedes на водневих паливних елементах, Лондон.
Воднева заправна станція (Магдебург)
BMW iX5 Hydrogen IAA 2023

Застосування водню в транспорті (у водневих двигунах, водневих системах на автомобіль та водневих автомобілях) потребує розвинутої інфраструктури водневих заправних станцій. Створюються, впроваджуються та використовуються моделі водневих автомобілів, громадського транспорту і техніки, що працює на паливних водневих елементах.

Енергосистеми[ред. | ред. код]

Водень, біологічний чи ні, може використовуватися як чисте паливо в паливних елементах для виробництва електроенергії, а вода є єдиним побічним продуктом.

Щоб підвищити ефективність і знизити вартість, паливні елементи можна використовувати як первинні двигуни для комбінованого виробництва тепла та електроенергії (CHP) або комбінованого виробництва холоду та електроенергії (CCP), відомого як когенерація, або використовувати для комбінованого виробництва холоду, виробництво тепла та електроенергії (CCHP), відоме як тригенерація.[44]

Промисловість[ред. | ред. код]

Водень використовується в різних промислових цілях, зокрема для виробництва аміаку для добрив, виробництва метанолу, переробки нафти і виробництва електронних продуктів.

Циркулярна економіка[ред. | ред. код]

Біоводень в циркулярній біоекономіці є стійким способом генерувати необхідну біоенергію, одночасно вирішуючи проблему впливу на зміну клімату та шкоди навколишньому середовищу.[45]

Виклики[ред. | ред. код]

Ускладнюють можливість використання водню як палива також проблеми безпеки: водень може створювати з повітрям вибухонебезпечну суміш — гримучий газ; зріджений водень має виняткові проникаючі властивості, вимагаючи застосування особливих матеріалів.

Переваги[ред. | ред. код]

Stadler Flirt H2 поставив світовий рекорд, проїхавши без дозаправляння 2803 кілометри за 46 годин на одному баці водню[46]

Однак, за екологічними параметрами безпеки, водню немає рівних. Реакція розкладання водню — Н2 + 0,5О2 = Н2О — супроводжується виділенням великої кількості енергії (285,8 кДж/моль). Водень має найвищу питому енергію на одиницю маси з усіх відомих палив. При цьому не відбувається ніякого забруднення атмосфери, тому що в результаті реакції утворюються тільки пари води.

Див. також[ред. | ред. код]

Посилання[ред. | ред. код]

Перегляд цього шаблону
  Словники та енциклопедії
Нормативний контроль
Основні види органічного палива
Викопні
Нафта і нафтопродукти
Природні горючі гази
Вугілля і сланці
Торф
Відновлюванні і біологічні
Штучні
  1. ↑ Таширев, Олександр; Говоруха, Віра; Гаврилюк, Олеся; Біда, Ірина; Гладка, Галина; Ястремська, Лариса (24 січня 2024). БІОТЕХНОЛОГІЯ ЗБРОДЖУВАННЯ ЕКОЛОГІЧНО НЕБЕЗПЕЧНИХ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ ТА ОТРИМАННЯ ЦІННИХ ПРОДУКТІВ. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Екологія. Людина. Суспільство". с. 54—56. doi:10.20535/EHS2710-3315.2023.292074. ISSN 2710-3315. Процитовано 1 червня 2024.
  2. ↑ Nawaz, Ali; Aamir, Farheen; Huang, Rong; Haq, Ikram ul; Wu, Fangyu; Munir, Marium; Chaudhary, Rida; Rafique, Ayesha; Jiang, Kankan (2023). Co-production of biohydrogen and biomethane utilizing halophytic biomass Atriplexcrassifolia by two-stage anaerobic fermentation process. Frontiers in Chemistry. Т. 11. doi:10.3389/fchem.2023.1233494. ISSN 2296-2646. PMC 10360132. PMID 37483269. Процитовано 28 листопада 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  3. ↑ Brindha, Kothaimanimaran; Mohanraj, Sundaresan; Rajaguru, Palanichamy; Pugalenthi, Velan (10 лютого 2023). Simultaneous production of renewable biohydrogen, biobutanol and biopolymer from phytogenic CoNPs-assisted Clostridial fermentation for sustainable energy and environment. Science of The Total Environment. Т. 859. с. 160002. doi:10.1016/j.scitotenv.2022.160002. ISSN 0048-9697. Процитовано 20 листопада 2023.
  4. ↑ Carlozzi, Pietro; Touloupakis, Eleftherios; Di Lorenzo, Tiziana; Giovannelli, Alessio; Seggiani, Maurizia; Cinelli, Patrizia; Lazzeri, Andrea (10 вересня 2019). Whey and molasses as inexpensive raw materials for parallel production of biohydrogen and polyesters via a two-stage bioprocess: New routes towards a circular bioeconomy. Journal of Biotechnology. Т. 303. с. 37—45. doi:10.1016/j.jbiotec.2019.07.008. ISSN 0168-1656. Процитовано 23 листопада 2023.
  5. ↑ Таширев, Олександр; Говоруха, Віра; Гаврилюк, Олеся; Біда, Ірина; Гладка, Галина; Ястремська, Лариса (24 січня 2024). БІОТЕХНОЛОГІЯ ЗБРОДЖУВАННЯ ЕКОЛОГІЧНО НЕБЕЗПЕЧНИХ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ ТА ОТРИМАННЯ ЦІННИХ ПРОДУКТІВ. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Екологія. Людина. Суспільство". с. 54—56. doi:10.20535/EHS2710-3315.2023.292074. ISSN 2710-3315. Процитовано 1 червня 2024.
  6. ↑ Hovorukha, Vira; Havryliuk, Olesia; Gladka, Galina; Tashyrev, Oleksandr; Kalinichenko, Antonina; Sporek, Monika; Dołhańczuk-Śródka, Agnieszka (2021-01). Hydrogen Dark Fermentation for Degradation of Solid and Liquid Food Waste. Energies (англ.). Т. 14, № 7. с. 1831. doi:10.3390/en14071831. ISSN 1996-1073. Процитовано 31 травня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  7. ↑ Tashyrev, Oleksandr; Hovorukha, Vira; Havryliuk, Olesia; Sioma, Iryna; Gladka, Galina; Kalinichenko, Olga; Włodarczyk, Paweł; Suszanowicz, Dariusz; Zhuk, Hennadiy (2022-01). Spatial Succession for Degradation of Solid Multicomponent Food Waste and Purification of Toxic Leachate with the Obtaining of Biohydrogen and Biomethane. Energies (англ.). Т. 15, № 3. с. 911. doi:10.3390/en15030911. ISSN 1996-1073. Процитовано 31 травня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  8. ↑ Таширев, Олександр; Говоруха, Віра; Гаврилюк, Олеся; Біда, Ірина; Гладка, Галина; Ястремська, Лариса (24 січня 2024). БІОТЕХНОЛОГІЯ ЗБРОДЖУВАННЯ ЕКОЛОГІЧНО НЕБЕЗПЕЧНИХ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ ТА ОТРИМАННЯ ЦІННИХ ПРОДУКТІВ. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Екологія. Людина. Суспільство". с. 54—56. doi:10.20535/EHS2710-3315.2023.292074. ISSN 2710-3315. Процитовано 1 червня 2024.
  9. ↑ Kukharets, S.; Sukmanyuk, O.; Yarosh, Y.; Kukharets, М. (28 грудня 2020). ОЦІНКА ПОТЕНЦІАЛУ ТА ШЛЯХІВ ВИРОБНИЦТВА ВОДНЮ ІЗ АГРАРНОЇ БІОМАСИ. Vidnovluvana energetika (укр.). № 4(63). с. 89—99. doi:10.36296/1819-8058.2020.4(63).89-99. ISSN 2664-8172. Процитовано 20 листопада 2023.
  10. ↑ Козар, Марина Юріївна; Щурська, Катерина Олександрівна; Саблій, Лариса Андріївна; Кузьмінський, Євгеній Васильович (11 грудня 2013). Очищення стічних вод солодового заводу з одержанням біоводню. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies (укр.). Т. 6, № 10(66). с. 33—36. doi:10.15587/1729-4061.2013.19141. ISSN 1729-4061. Процитовано 20 листопада 2023.
  11. ↑ Cassol, Gabriela Scheibel; Shang, Chii; An, Alicia Kyoungjin; Khanzada, Noman Khalid; Ciucci, Francesco; Manzotti, Alessandro; Westerhoff, Paul; Song, Yinghao; Ling, Li (23 березня 2024). Ultra-fast green hydrogen production from municipal wastewater by an integrated forward osmosis-alkaline water electrolysis system. Nature Communications (англ.). Т. 15, № 1. с. 2617. doi:10.1038/s41467-024-46964-8. ISSN 2041-1723. Процитовано 31 травня 2024.
  12. ↑ Говоруха, Віра Михайлівна (20 лютого 2023). Універсальна біотехнологія знешкодження токсичних органічних відходів і металів з отриманням цінних продуктів: За матеріалами наукового повідомлення на засіданні Президії НАН України 28 грудня 2022 року. Visnik Nacional noi academii nauk Ukrai ni (укр.). № 2. с. 85—90. doi:10.15407/visn2023.02.085. ISSN 2518-1203. Процитовано 31 травня 2024.
  13. ↑ Korniyenko, Irina; Yastremska, Larysa; Kuznietsova, Olena; Baranovskyy, Mykhailo; Vizer, Anna (6 жовтня 2022). БІОКОНВЕРСІЯ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ ‒ ЄВРОПЕЙСЬКИЙ ДОСВІД ТА УКРАЇНСЬКІ ПРАКТИКИ. Technologies and Engineering (укр.). № 3. с. 37—51. doi:10.30857/2786-5371.2022.3.4. ISSN 2786-538X. Процитовано 20 листопада 2023.
  14. ↑ Samrot, Antony V.; Rajalakshmi, Deenadhayalan; Sathiyasree, Mahendran; Saigeetha, Subramanian; Kasipandian, Kasirajan; Valli, Nachiyar; Jayshree, Nellore; Prakash, Pandurangan; Shobana, Nagarajan (2023-01). A Review on Biohydrogen Sources, Production Routes, and Its Application as a Fuel Cell. Sustainability (англ.). Т. 15, № 16. с. 12641. doi:10.3390/su151612641. ISSN 2071-1050. Процитовано 21 листопада 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  15. ↑ Dari, Dayana Nascimento; Freitas, Isabelly Silveira; Aires, Francisco Izaias da Silva; Melo, Rafael Leandro Fernandes; dos Santos, Kaiany Moreira; da Silva Sousa, Patrick; Gonçalves de Sousa Junior, Paulo; Luthierre Gama Cavalcante, Antônio; Neto, Francisco Simão (2024-03). An Updated Review of Recent Applications and Perspectives of Hydrogen Production from Biomass by Fermentation: A Comprehensive Analysis. Biomass (англ.). Т. 4, № 1. с. 132—163. doi:10.3390/biomass4010007. ISSN 2673-8783. Процитовано 1 червня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  16. ↑ Sharma, Rajat Kumar; Nazari, Mohammad Ali; Haydary, Juma; Singh, Triveni Prasad; Mandal, Sandip (2023-01). A Review on Advanced Processes of Biohydrogen Generation from Lignocellulosic Biomass with Special Emphasis on Thermochemical Conversion. Energies (англ.). Т. 16, № 17. с. 6349. doi:10.3390/en16176349. ISSN 1996-1073. Процитовано 2 червня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  17. ↑ Таширев, Олександр; Говоруха, Віра; Гаврилюк, Олеся; Біда, Ірина; Гладка, Галина; Ястремська, Лариса (24 січня 2024). БІОТЕХНОЛОГІЯ ЗБРОДЖУВАННЯ ЕКОЛОГІЧНО НЕБЕЗПЕЧНИХ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ ТА ОТРИМАННЯ ЦІННИХ ПРОДУКТІВ. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Екологія. Людина. Суспільство". с. 54—56. doi:10.20535/EHS2710-3315.2023.292074. ISSN 2710-3315. Процитовано 1 червня 2024.
  18. ↑ Feng, Siran; Hao Ngo, Huu; Guo, Wenshan; Woong Chang, Soon; Duc Nguyen, Dinh; Thanh Bui, Xuan; Zhang, Xinbo; Ma, Xiaoyan Y.; Ngoc Hoang, Bich (1 вересня 2023). Biohydrogen production, storage, and delivery: A comprehensive overview of current strategies and limitations. Chemical Engineering Journal. Т. 471. с. 144669. doi:10.1016/j.cej.2023.144669. ISSN 1385-8947. Процитовано 21 листопада 2023.
  19. ↑ Xuan, Jinsong; He, Lingling; Wen, Wen; Feng, Yingang (2023-01). Hydrogenase and Nitrogenase: Key Catalysts in Biohydrogen Production. Molecules (англ.). Т. 28, № 3. с. 1392. doi:10.3390/molecules28031392. ISSN 1420-3049. PMC 9919214. PMID 36771068. Процитовано 23 листопада 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  20. ↑ Sitthikitpanya, Napapat; Sittijunda, Sureewan; Khamtib, Sontaya; Reungsang, Alissara (2021-12). Co-generation of biohydrogen and biochemicals from co-digestion of Chlorella sp. biomass hydrolysate with sugarcane leaf hydrolysate in an integrated circular biorefinery concept. Biotechnology for Biofuels (англ.). Т. 14, № 1. doi:10.1186/s13068-021-02041-6. ISSN 1754-6834. PMC 8487135. PMID 34598721. Процитовано 23 листопада 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  21. ↑ Venkatesh, G. (2022-03). Circular Bio-economy—Paradigm for the Future: Systematic Review of Scientific Journal Publications from 2015 to 2021. Circular Economy and Sustainability (англ.). Т. 2, № 1. с. 231—279. doi:10.1007/s43615-021-00084-3. ISSN 2730-597X. Процитовано 23 листопада 2023.
  22. ↑ Chusut, Wichayaporn; Kanchanasuta, Suwimon; Inthorn, Duangrat (13 жовтня 2023). Optimization for biohydrogen purification process by chemical absorption techniques. Sustainable Environment Research. Т. 33, № 1. с. 35. doi:10.1186/s42834-023-00196-5. ISSN 2468-2039. Процитовано 23 листопада 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  23. ↑ Ayodele, David Temitope; Ogunbiyi, Olutobi Daniel; Akamo, Damilola Olayinka; Otun, Kabir Opeyemi; Akinpelu, David Akorede; Adegoke, John Adeola; Fapojuwo, Dele Peter; Oladoye, Peter Olusakin (19 серпня 2023). Factors affecting biohydrogen production: Overview and perspectives. International Journal of Hydrogen Energy. Т. 48, № 71. с. 27513—27539. doi:10.1016/j.ijhydene.2023.04.001. ISSN 0360-3199. Процитовано 24 листопада 2023.
  24. ↑ Yildirim, Oznur; Ozkaya, Bestami (16 лютого 2024). Enhancing fermentation yield for biohydrogen production using eco-friendly nickel and cobalt ferrite nanoparticles. Biomass Conversion and Biorefinery (англ.). doi:10.1007/s13399-024-05354-2. ISSN 2190-6823. Процитовано 3 червня 2024.
  25. ↑ Alagumalai, Avinash; Devarajan, Balaji; Song, Hua; Wongwises, Somchai; Ledesma-Amaro, Rodrigo; Mahian, Omid; Sheremet, Mikhail; Lichtfouse, Eric (1 червня 2023). Machine learning in biohydrogen production: a review. Biofuel Research Journal. Т. 10, № 2. с. 1844—1858. doi:10.18331/BRJ2023.10.2.4. Процитовано 3 червня 2024.
  26. ↑ Zhang, Quanguo; Jiao, Youzhou; He, Chao; Ruan, Roger; Hu, Jianjun; Ren, Jingzheng; Toniolo, Sara; Jiang, Danping; Lu, Chaoyang (28 травня 2024). Biological fermentation pilot-scale systems and evaluation for commercial viability towards sustainable biohydrogen production. Nature Communications (англ.). Т. 15, № 1. с. 4539. doi:10.1038/s41467-024-48790-4. ISSN 2041-1723. Процитовано 3 червня 2024.
  27. ↑ Rady, Hadeer A.; Ali, Sameh S.; El-Sheekh, Mostafa M. (2024-04). Strategies to enhance biohydrogen production from microalgae: A comprehensive review. Journal of Environmental Management. Т. 356. с. 120611. doi:10.1016/j.jenvman.2024.120611. ISSN 0301-4797. Процитовано 3 червня 2024.
  28. ↑ Samrot, Antony V.; Rajalakshmi, Deenadhayalan; Sathiyasree, Mahendran; Saigeetha, Subramanian; Kasipandian, Kasirajan; Valli, Nachiyar; Jayshree, Nellore; Prakash, Pandurangan; Shobana, Nagarajan (2023-01). A Review on Biohydrogen Sources, Production Routes, and Its Application as a Fuel Cell. Sustainability (англ.). Т. 15, № 16. с. 12641. doi:10.3390/su151612641. ISSN 2071-1050. Процитовано 3 червня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  29. ↑ Arun, Jayaseelan; SundarRajan, PanneerSelvam; Grace Pavithra, Kirubanandam; Priyadharsini, Packiyadoss; Shyam, Sivaprasad; Goutham, Rangarajan; Hoang Le, Quynh; Pugazhendhi, Arivalagan (2024-01). New insights into microbial electrolysis cells (MEC) and microbial fuel cells (MFC) for simultaneous wastewater treatment and green fuel (hydrogen) generation. Fuel. Т. 355. с. 129530. doi:10.1016/j.fuel.2023.129530. ISSN 0016-2361. Процитовано 3 червня 2024.
  30. ↑ Sharma, Rajat Kumar; Nazari, Mohammad Ali; Haydary, Juma; Singh, Triveni Prasad; Mandal, Sandip (2023-01). A Review on Advanced Processes of Biohydrogen Generation from Lignocellulosic Biomass with Special Emphasis on Thermochemical Conversion. Energies (англ.). Т. 16, № 17. с. 6349. doi:10.3390/en16176349. ISSN 1996-1073. Процитовано 2 червня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  31. ↑ Alvarado-Flores, José Juan; Alcaraz-Vera, Jorge Víctor; Ávalos-Rodríguez, María Liliana; Guzmán-Mejía, Erandini; Rutiaga-Quiñones, José Guadalupe; Pintor-Ibarra, Luís Fernando; Guevara-Martínez, Santiago José (2024-01). Thermochemical Production of Hydrogen from Biomass: Pyrolysis and Gasification. Energies (англ.). Т. 17, № 2. с. 537. doi:10.3390/en17020537. ISSN 1996-1073. Процитовано 2 червня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  32. ↑ Lopez, Gartzen; Santamaria, Laura; Lemonidou, Angeliki; Zhang, Shuming; Wu, Chunfei; Sipra, Ayesha T.; Gao, Ningbo (24 березня 2022). Hydrogen generation from biomass by pyrolysis. Nature Reviews Methods Primers (англ.). Т. 2, № 1. с. 1—13. doi:10.1038/s43586-022-00097-8. ISSN 2662-8449. Процитовано 2 червня 2024.
  33. ↑ Full, Johannes; Ziehn, Sonja; Geller, Marcel; Miehe, Robert; Sauer, Alexander (2022-05). Carbon‐negative hydrogen production: Fundamentals for a techno‐economic and environmental assessment of HyBECCS approaches. GCB Bioenergy (англ.). Т. 14, № 5. с. 597—619. doi:10.1111/gcbb.12932. ISSN 1757-1693. Процитовано 1 грудня 2023.
  34. ↑ Geissler, Caleb H.; Maravelias, Christos T. (13 липня 2022). Analysis of alternative bioenergy with carbon capture strategies: present and future. Energy & Environmental Science (англ.). Т. 15, № 7. с. 2679—2689. doi:10.1039/D2EE00625A. ISSN 1754-5706. Процитовано 28 листопада 2023.
  35. ↑ Rosa, Lorenzo; Mazzotti, Marco (1 квітня 2022). Potential for hydrogen production from sustainable biomass with carbon capture and storage. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Т. 157. с. 112123. doi:10.1016/j.rser.2022.112123. ISSN 1364-0321. Процитовано 28 листопада 2023.
  36. ↑ Rabea, Karim; Michailos, Stavros; Hughes, Kevin J.; Ingham, Derek; Pourkashanian, Mohamed (15 грудня 2023). Comprehensive process simulation of a biomass-based hydrogen production system through gasification within the BECCS concept in a commercial two-stage fixed bed gasifier. Energy Conversion and Management. Т. 298. с. 117812. doi:10.1016/j.enconman.2023.117812. ISSN 0196-8904. Процитовано 1 грудня 2023.
  37. ↑ Poluzzi, Alessandro; Guandalini, Giulio; Romano, Matteo C. (2022). Flexible methanol and hydrogen production from biomass gasification with negative emissions. Sustainable Energy & Fuels (англ.). Т. 6, № 16. с. 3830—3851. doi:10.1039/D2SE00661H. ISSN 2398-4902. Процитовано 30 листопада 2023.
  38. ↑ Pratama, Muhammad Raihan; Muthia, Rahma; Purwanto, Widodo Wahyu (2 жовтня 2023). Techno-economic and life cycle assessment of the integration of bioenergy with carbon capture and storage in the polygeneration system (BECCS-PS) for producing green electricity and methanol. Carbon Neutrality (англ.). Т. 2, № 1. с. 26. doi:10.1007/s43979-023-00069-1. ISSN 2731-3948. Процитовано 30 листопада 2023.
  39. ↑ Yang, Ya-Ning; Huang, Chao-Wei; Nguyen, Van-Huy; Wu, Jeffrey C. -S. (1 лютого 2022). Enhanced methanol production by two-stage reaction of CO2 hydrogenation at atmospheric pressure. Catalysis Communications. Т. 162. с. 106373. doi:10.1016/j.catcom.2021.106373. ISSN 1566-7367. Процитовано 30 листопада 2023.
  40. ↑ Feng, Siran; Hao Ngo, Huu; Guo, Wenshan; Woong Chang, Soon; Duc Nguyen, Dinh; Thanh Bui, Xuan; Zhang, Xinbo; Ma, Xiaoyan Y.; Ngoc Hoang, Bich (1 вересня 2023). Biohydrogen production, storage, and delivery: A comprehensive overview of current strategies and limitations. Chemical Engineering Journal. Т. 471. с. 144669. doi:10.1016/j.cej.2023.144669. ISSN 1385-8947. Процитовано 21 листопада 2023.
  41. ↑ Rampai, M. M.; Mtshali, C. B.; Seroka, N. S.; Khotseng, L. (21 лютого 2024). Hydrogen production, storage, and transportation: recent advances. RSC Advances (англ.). Т. 14, № 10. с. 6699—6718. doi:10.1039/D3RA08305E. ISSN 2046-2069. PMC 10884891. PMID 38405074. Процитовано 1 червня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  42. ↑ Teke, G. M.; Anye Cho, B; Bosman, C. E.; Mapholi, Z.; Zhang, D.; Pott, R. W. M. (2024-01). Towards industrial biological hydrogen production: a review. World Journal of Microbiology and Biotechnology (англ.). Т. 40, № 1. doi:10.1007/s11274-023-03845-4. ISSN 0959-3993. PMC 10700294. PMID 38057658. Процитовано 1 червня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  43. ↑ Osman, Ahmed I.; Mehta, Neha; Elgarahy, Ahmed M.; Hefny, Mahmoud; Al-Hinai, Amer; Al-Muhtaseb, Ala’a H.; Rooney, David W. (1 лютого 2022). Hydrogen production, storage, utilisation and environmental impacts: a review. Environmental Chemistry Letters (англ.). Т. 20, № 1. с. 153—188. doi:10.1007/s10311-021-01322-8. ISSN 1610-3661. Процитовано 1 грудня 2023.
  44. ↑ Yue, Meiling; Lambert, Hugo; Pahon, Elodie; Roche, Robin; Jemei, Samir; Hissel, Daniel (2021-08). Hydrogen energy systems: A critical review of technologies, applications, trends and challenges. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Т. 146. с. 111180. doi:10.1016/j.rser.2021.111180. ISSN 1364-0321. Процитовано 3 червня 2024.
  45. ↑ Ubando, Aristotle T.; Chen, Wei-Hsin; Hurt, Dennis A.; Conversion, Ariel; Rajendran, Saravanan; Lin, Sheng-Lun (1 грудня 2022). Biohydrogen in a circular bioeconomy: A critical review. Bioresource Technology. Т. 366. с. 128168. doi:10.1016/j.biortech.2022.128168. ISSN 0960-8524. Процитовано 24 листопада 2023.
  46. ↑ Водневий поїзд швейцарської компанії проїхав без дозаправлення 2,8 тисячі кілометрів. www.ukrinform.ua. Процитовано 3 червня 2024.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Біоводень&oldid=42714564