پیشرفت های اخیر در تولید هیدروژن از ریزجلبک ها با تخمیر تاریک

تولید هیدروژن از زیست توده ریزجلبکی از طریق تخمیر تاریک به عنوان یک سازوکار مناسب برای تولید انرژی تجدیدپذیر در چارچوب اقتصاد زیستی چرخشی، توجه علمی قابل توجهی را به خود جلب کرده است. این مقاله به طور سیستماتیک پیشرفت های معاصر در تولید بیوهیدروژن از طریق تخمیر تاریک با استفاده از ریزجلبک ها به عنوان ماده اولیه را بررسی می کند و بر ویژگی های روش های پیش تصفیه، بهینه سازی فرآیند و استراتژی های نوآورانه مقیاس پذیری تمرکز دارد. گونه های ریزجلبکی مانند کلرلا و سندسموس به دلیل بهره وری بالا و مشخصات بیوشیمیایی مفیدشان مورد توجه قرار گرفته اند. با این حال، حضور دیواره سلولی قوی، هزینه های بالای برداشت و دسترسی محدود به کربوهیدرات، نتایج تولید هیدروژن را مختل می کند. این بررسی بر اهمیت محوری تکنیک های پیش تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در افزایش در دسترس بودن سوبسترا، همراه با استفاده فزاینده از نانوذرات و کاتالیزورها برای تقویت عملکرد میکروبی و انتقال الکترون در طول فرآیند تخمیر تاکید می کند. استراتژی های ادغام فرآیند، از جمله ترکیب تخمیر تاریک با پالایشگاه های زیستی پایین دستی و فرآیندهای تصفیه فاضلاب، به عنوان روش های بالقوه برای افزایش بهره وری کلی و سودآوری اقتصادی توصیف شده اند. با وجود بهبودهای مشاهده شده در قابلیت های تولید هیدروژن، موانع مربوط به مصرف انرژی، تشکیل بازدارنده، مقیاس پذیری و ایمنی محیطی همچنان باقی مانده اند. این مقاله در پایان بیان می کند که تحقق سیستم های تخمیر تاریک مبتنی بر ریزجلبک قابل دوام تجاری نیازمند فرآیندهای پیش تصفیه با انرژی کم، کنسرسیوم های میکروبی مهندسی شده، عوامل کاتالیزوری ایمن و قابل بازیافت، و همچنین ارزیابی های جامع فنی-اقتصادی و چرخه عمر برای تسهیل کاربرد در مقیاس بزرگ است.

کلیدواژه ها:

تخمیر تاریک ، ریزجلبک ، زیست توده ، بیوهیدروژن ، میکروارگانیسم ها