氫能的整個產業鏈包括“生產、儲存、運輸、運輸和使用”五個環節，其中制氫是第一個重要環節。具有低CO2排放的制氫方法包括相對成熟的技術，例如電解制氫和甲醇重整制氫，熱化學分解水制氫等。 近年來，廢物制氫因其成本優勢而受到科學界和工業界的關注。垃圾氣化制氫的總生產成本約為28.74元/kg，其中垃圾氣化工段13.80元/kg，合成氣提純和氫氣分離提純工段14.94元/kg。根據這一計算，廢物制氫的成本低于中國建設的電解水示范項目36.4元/公斤的氫氣成本。規模經濟形成后，預計成本將降至20元/公斤以下，這相當于天然氣等化石能源制氫技術的成本。 就廢物制氫項目的收入而言，除氫氣銷售外，還包括廢物處理費、殘渣銷售和可能的CO2貿易收入，這可以有效分擔氫氣生產成本并降低氫氣價格。此外，廢物制氫技術也具有重要的現實意義： 促進廢物的減少、再循環和無害化處理。與填埋、堆肥和焚燒等傳統垃圾處理方法相比，氣化占地面積小，不會產生二惡英等有毒有害物質。可以使用經處理的氣體和殘留物。 減少當地資源短缺導致的氫氣生產瓶頸。鑒于某些地區的廢物量大且分布廣泛，以廢物為原料生產氫氣將有助于豐富氫能源，增加氫供應，減少不同地區的氫消費。 從這兩個角度來看，發展廢物制氫具有積極意義。廢物制氫的發展是什么？ 一、廢物制氫技術研究現狀 根據各種技術原理，廢物制氫技術可分為兩類：熱化學和生物化學。 1.熱化學技術 熱化學技術，顧名思義，是一種基于熱化學過程的廢氫生產技術。其原理是有機物在缺氧和高溫下分解成合成氣，合成氣主要由氫氣、一氧化碳和甲烷組成；無機物質被熔化成金屬和玻璃渣，用作基材和建筑材料的原料。典型的熱化學過程是熱解和氣化，可以在氣化之前使用，以提高原料的熱值。 熱化學技術適用于可燃固體廢物，這是廢物的可燃成分。常見的可燃固體廢物包括紙張、塑料、木材、織物和廢燃料。熱化學法在垃圾處理中的優勢是最小化，這可以最大化垃圾填埋場的空間。據估計，經過熱化學處理后，廢物的質量和體積分別為70%~80%。減少80%~90%。 研究結果表明，基于熱化學技術的廢氫生產方法在不同條件下的制氫率范圍很廣，每千克可燃固體廢物可產生約20~178.7克氫氣。氫產量最高的研究來自吳和威廉姆斯。廢物類型為聚丙烯塑料。制氫方法為熱解（500℃）和氣化（900℃）兩階段反應。在反應過程中加入Ni-Mg-Al作為催化劑。產品的氫氣濃度為41.65%，氫氣產率為178.7g/kg。 2.生化技術 基于生物化學過程的廢氫氣生產技術的原理是在微生物的幫助下將廢物中的有機物質分解成氫氣。典型的過程是輕度發酵和深色發酵。 黑暗發酵制氫是指在大氣壓、缺氧和黑暗條件下，厭氧細菌分解廢物中的有機物，產生氫氣。其他產品通常是有機酸、醇、丙酮和CO2。 影響氫氣產率的因素很多，包括底物類型、底物濃度、菌株類型、反應時間、溫度、pH、氫氣分壓等。由于微生物發酵所施加的熱力學約束，較高的底物濃度導致較低的氫氣產量。此外，氫氣分壓過高也會對產率產生負面影響，及時去除產生的氫氣將有助于提高氫氣產率。隨著氫分壓的增加，乳酸和乙醇等其他產物的濃度增加，氫合成減少。