Different types of energy conversion for biohydrogen production processes

• Autorzy: Kuzminskiy Y. , Shchurska K. , Samarukha I. , Łagód G.

Warianty tytułu

PL

Sposoby konwersji energii do produkcji wodoru z wykorzystaniem procesów biochemicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Increased environmental problems as well as growing fuel and energy demand encourage the international community to effectively search for new energy technologies that would ensure an acceptable level of pollution and, simultaneously, would not limit economical growth. The key position in solving this problem is occupied by hydrogen energy, ie hydrogen production and use of fuel cells in industry, construction, transportation, housing and other sectors of the economy. So it is possible to say that hydrogen becomes a promising alternative energy carrier to fossil fuels, since it is clean, renewable, contains high energy content and does not contribute to greenhouse effect. Biological hydrogen production is one of the most challenging areas of technology development for sustainable generation of gaseous energy. The present study critically updates various biohydrogenation processes with special references to their advantages and disadvantages. Different approaches towards improvement of the bioprocesses are also outlined. The presented study reviews biohydrogen systems, molecular and genetic aspects of hydrogen production and technologies of biohydrogen production.

PL

Narastające problemy środowiskowe, a także wzrastające zapotrzebowanie na energię oraz jej nośniki w postaci paliw zmuszają do wzmożonych badań nad nowymi technologiami energetycznymi. Technologie takie z jednej strony powinny zapewnić akceptowalny poziom emisji zanieczyszczeń, z drugiej zaś nie ograniczać jednocześnie wzrostu ekonomicznego. Jednym z kluczowych sposobów rozwiązania problemów energetycznych wydaje się wykorzystanie wodoru jako nośnika energii. W powiązaniu z tym zagadnieniem rozważane są kwestie odnoszące się do produkcji wodoru oraz wykorzystania zawierających go ogniw paliwowych w przemyśle, budownictwie, transporcie, gospodarstwach domowych oraz wielu innych sektorach gospodarki. Wodór staje się obiecującym alternatywnym nośnikiem energii, zdolnym w przyszłości zastąpić paliwa kopalne z uwagi na swój wysoki potencjał energetyczny, odnawialność oraz „czystość” generowanej energii, której wykorzystanie nie powoduje efektu cieplarnianego. Produkcja wodoru za pomocą metod biologicznych jest jednym z obszarów rozwoju technologii, szczególnie ważnym w kontekście zrównoważonej produkcji energii. Prezentowane opracowanie zawiera przegląd ważniejszych metod i procesów biologicznych, umożliwiających produkcję wodoru, korzystających z różnych mechanizmów konwersji energii. W pracy przedstawiono różne podejścia mające na celu udoskonalenie wspomnianych biotechnologii, omówiono również molekularne i genetyczne aspekty produkcji wodoru.

Słowa kluczowe

EN

biohydrogen; biophotolysis; dark fermentation; energy conversion efficiency; biofuel; microbial fuel cells; electrochemically active microorganisms

PL

wodór; biofotoliza; wydajność energetyczna; biopaliwa; mikroorganizmy aktywne elektrochemicznie

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 5, No. 2
• Strony: 389--394
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kuzminskiy Y.

• Chair of Ecobiotechnology and Bioenergy, National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Peremogy Ave 37, 03056 Kyiv, Ukraine

autor

Shchurska K.

• Chair of Ecobiotechnology and Bioenergy, National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Peremogy Ave 37, 03056 Kyiv, Ukraine

autor

Samarukha I.

• Chair of Ecobiotechnology and Bioenergy, National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Peremogy Ave 37, 03056 Kyiv, Ukraine

autor

Łagód G.

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, phone [phone]

Bibliografia

• [1] Kuzminskij E.V., Golub N.B. and Shchurska K.O.: Stan, problemy ta perspektyvy bioenergetyky v Ukraini. Vidnovlyuvalna energetyka, 2009, 4(15), 70-80.
• [2] Rabaey K., Lissens G., Siciliano S.D. and Verstraete W.: A microbial fuel cell capable of converting glucose to electricity at high rate and efficiency. Biotechnol. Lett., 2003, 25, 1531-1535.
• [3] Liu H., Grot S. and Logan B.E.: Electrochemically assisted microbial production of hydrogen from acetate. Environ. Sci. Technol., 2005, 39, 4317-4320.
• [4] Rozendal R.A., Hamelers H.V.M., Euverink G.J.W., Metz S.J. and Buisman C.J.N.: Principle and perspectives of hydrogen production through biocatalyzed electrolysis. Int. J. Hydrogen Ener., 2006, 31, 1632-1640.
• [5] Holmes D.E., Bond D.R. and Lovley D.R.: Electron transfer by Desulfobulbus propionicus to Fe(III) and graphite electrodes. Appl. Environ. Microbiol., 2004, 70, 1234-1237.
• [6] Rabaey K., Boon N., Siciliano S.D., Verhaege M. and Verstraete W.: Biofuel cells select for microbial consortia that self-mediate electron transfer. Appl. Environ. Microbiol., 2004, 70, 5373-5382.