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文章來源： 環(huán)保水圈

    在英國，氫氣被視為到2030年前實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的解決方案。那么，污水處理廠可以在這方面扮演什么角色呢？Jacobs一份新白皮書探討了污水處理出水途徑如何成為解鎖綠色制氫的關(guān)鍵。

從水行業(yè)綠色產(chǎn)氫

污水處理出水途徑被認(rèn)為是能夠幫助水行業(yè)解鎖綠色產(chǎn)氫的潛在方式。通過出水途徑，將

助于利用經(jīng)過處理設(shè)施處理過的水來電解產(chǎn)生氫氣（H2）。

這一內(nèi)容正是來自工程咨詢公司Jacobs的新白皮書。

這份名為“英國水業(yè)與氫氣——污水處理出水途徑”報(bào)告確定了在污水處理廠和污泥處理中心生產(chǎn)氫氣的途徑，并探討了與傳統(tǒng)處理間的協(xié)同作用與權(quán)衡利弊。

“去年8月，英國政府宣布了到2030年實(shí)現(xiàn)5千兆瓦低碳?xì)錃猱a(chǎn)能計(jì)劃。”

除了氫氣，電解出水還會(huì)產(chǎn)生純氧副產(chǎn)物，可用于強(qiáng)化好氧生物處理。

對地表水環(huán)境影響

Jacobs白皮書中表達(dá)了對綠色產(chǎn)氫和水資源消耗的擔(dān)憂。以英格蘭南部為例，該地區(qū)

高度匱乏，水務(wù)公司目前正在考慮通過污水回用計(jì)劃來解決不可持續(xù)的用水問題。

“雖然出水途徑避免了直接使用飲用水源，但從污水處理廠返回的水量可大大減少損害地表水環(huán)境的可能。”

雖然出水途徑避免了直接使用飲用水源，但從污水處理廠返回的水量可大大減少影響地表水環(huán)境的可能。

如果出水途徑生產(chǎn)的氫氣要被認(rèn)為是綠色的，那么它必須被證實(shí)為可再生電力來源，這也是Anglian Water三重碳減排目的所在。

三重碳減排

由Anglian Water與Jacobs和OxyMem等合作伙伴所牽頭的“三重碳減排”項(xiàng)目將首次展示出水途徑產(chǎn)氫概念。

“我們的項(xiàng)目提出了一個(gè)優(yōu)雅的解決方案，以消除與污水處理相關(guān)的那部分溫室氣體排放。”

Anglian Water公司從Ofwat突破性挑戰(zhàn)中獲得了350萬英鎊，用于開發(fā)其三重碳減排解決方案。包括在污水處理過程中減少溫室氣體排放和電力使用，通過綠色產(chǎn)氫提供一個(gè)新的可再生能源。

Anglian Water公司創(chuàng)新探索部門經(jīng)理Adam Brookes說到："通過與學(xué)界、企業(yè)及其他水務(wù)公司合作，我們的項(xiàng)目提出了一個(gè)優(yōu)雅的解決方案，以消除與污水處理相關(guān)的那部分溫室氣體排放，并根據(jù)英國政府新提出的氫氣戰(zhàn)略，將該部門定位于發(fā)展中的氫氣領(lǐng)域。

出水產(chǎn)氫途徑為水行業(yè)提供了一個(gè)潛在的解決方案，以實(shí)現(xiàn)英國政府提出的氫氣生產(chǎn)目標(biāo)。

從污水污泥中制取綠色氫氣的技術(shù)早已有之！

東京將廢水污泥轉(zhuǎn)化為氫燃料

據(jù)外媒2021年報(bào)道，為了滿足日益增長的可再生氫需求，同時(shí)為可持續(xù)處理垃圾提供新途徑，可再生氫系統(tǒng)制造商Ways2H Inc.等機(jī)構(gòu)在東京建成一座工廠，可將廢水污泥轉(zhuǎn)化為可再生氫燃料，用于氫動(dòng)力汽車和發(fā)電。

該設(shè)施位于東京灣附近，每天可處理1噸干污泥，生產(chǎn)40-50公斤氫氣，足以為10輛乘用車提供燃料。目前，由戶田公司(TODA Corporation)牽頭的建設(shè)項(xiàng)目已經(jīng)完工，兩家公司計(jì)劃在2021年年中開始擴(kuò)大運(yùn)營。

除廢水、污泥外，該工廠還可處理塑料、紙張、城市固體垃圾和其他垃圾。將垃圾加熱至高溫，使其轉(zhuǎn)化為氣體，然后從中提取純氫。該設(shè)施通過閉環(huán)過程生產(chǎn)燃料。

該熱化學(xué)工藝可將廢棄生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可再生氫氣，其特色在于以氧化鋁球?yàn)榧訜彷d體。在熱解爐中，將氧化鋁球(熱載體)加熱至高溫，并使其與木屑和污水、污泥等生物質(zhì)材料接觸，從而產(chǎn)生含有氫、CO、CO2和甲烷的熱解氣體。

在重整區(qū)內(nèi)，熱解氣體在較高溫度下通過部分氧化與水蒸氣接觸，通過水蒸氣重整反應(yīng)生成富氫氣體。通過混合熱載體和原料，可以避免反應(yīng)爐內(nèi)熱量不均勻。該公司表示，這可以防止產(chǎn)生焦油，有助于解決傳統(tǒng)氣化廠出現(xiàn)的設(shè)備堵塞等問題。

全球廢水氫項(xiàng)目

雖然該項(xiàng)目對英國來說相對較新，但此類開發(fā)項(xiàng)目已經(jīng)在全球掀起波瀾。

西門子能源公司今年早些時(shí)候宣布，將在德國柏林開始生產(chǎn)氫電解槽。該項(xiàng)目旨在利用太陽能電池捕獲能量，為廢水電解提供動(dòng)力，產(chǎn)生氫氣。產(chǎn)生的氫氣將用于燃料電池，能量也將儲(chǔ)存在氫氣罐中以供將來使用。

澳大利亞在廢水制氫方面也取得了進(jìn)展。在維多利亞州，一家名為 AquaHydrex 的公司設(shè)計(jì)了一種智能厭氧消化器，從廢水中生產(chǎn)綠色氫氣，然后為運(yùn)輸提供燃料。該過程涉及通過厭氧消化部分去除水和有機(jī)物，從而產(chǎn)生沼氣。然后沼氣轉(zhuǎn)化為綠色氫氣，可以儲(chǔ)存并用于各種目的。

最后，在加利福尼亞州，安大略市的一家污水處理廠與空氣產(chǎn)品公司合作開發(fā)了一座氫氣設(shè)施。該設(shè)施在 4 MW 電解槽上運(yùn)行，可以從設(shè)施的廢水中提取氫氣。因此，預(yù)計(jì)安大略省每年將有潛力減少 9,000 噸二氧化碳排放量。

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