De ontwikkeling en het gebruik van energie uit biomassa op het platteland is een belangrijke strategie om het gebruik van fossiele brandstoffen en de daaruit voortvloeiende koolstofemissies te verminderen.

Landbouwafval zoals stro en dierlijke mest bevatten veel koolhydraten zoals glucose, zetmeel, cellulose, enz., die kunnen worden gebruikt als voedingsbron voor bacteriën en de productie van biogas bevorderen.

Nu heeft een gezamenlijk onderzoeksteam onder leiding van Dr. Zhang Yanhui van het Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) ontdekt dat een magnetisch veld kan helpen de opwekking van synthetisch biogas te verbeteren.

Het onderzoek is gepubliceerd in Energy . Prof. Zhao Bo van de Northeast Electric Power University en prof. Yang Yuyi van de Wuhan Botanical Garden of CAS waren ook betrokken bij het onderzoek.

De onderzoekers onderzochten de effecten van het gebruik van een statisch magnetisch veld (SMF) in aanwezigheid van het additief titaniumdioxide-geschuimd nikkel (TiO₂ -FNi) met bioaffiniteit tijdens de anaërobe vergisting en methanisering van maïskolven. In dit proces, TiO₂ -FNi wordt in bulkvorm op de bodem van de reactor afgezet en de externe magnetische veldomgeving wordt geleverd door permanente magneten.

Het additief TiO₂ -FNi dat in dit onderzoek is gebruikt, is een poreus geleidend materiaal. De poreuze structuur en het oppervlak met meerdere groeven, samen met de niet-biotoxiciteit van TiO₂ , verhogen de geschiktheid voor de hechting van flora en de vorming van elektroactieve biofilms die elektronenoverdracht bevorderen.

De intensiteit van het magnetische veld wordt geregeld door de afstand tussen de permanente magneet en de bodem van de reactor te regelen. De samenwerking met het magnetische veld bevordert verder de snelheid van celproliferatie en glycolyse.

Met de herstelsnelheid van TiO₂ -FNi-composietmateriaal bereikte 99,29%, het proces vertoonde een goed herstelpotentieel en milieuvriendelijkheid. Uit de analyse van de energiebalans bleek ook dat het anaërobe fermentatieproces in de experimentele groep 43,68% was, wat 13,20 procentpunt hoger was dan in de controlegroep.

De experimentele resultaten toonden aan dat de methaanproductie met 44,71% toenam bij een L ^-1 van 2,82 g TiO₂ -FNi-concentratie en met een magnetisch veld van 11,4 mT. "Door het methaanproductiepad van directe interspecies-elektronenoverdracht te versterken, wordt de recycling van CO₂ wordt gerealiseerd en de koolstofemissie in het reactieproces wordt verminderd," zei Dr. Zhang.

Deze studie geeft een milieuvriendelijke en duurzame strategie voor de grootschalige productie van methaan en waterstof uit landbouwafval. + Verder verkennen

Onderzoek naar hoogselectieve katalysatoren via fabricage van zuurstofvacatures op TiO2