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文章來源： 環(huán)保水圈

    在英國，氫氣被視為到2030年前實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的解決方案。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鍵。

從水行業(yè)綠色產(chǎn)氫

污水處理出水途徑被認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)同作用與權衡利弊。

“去年8月，英國政府宣布了到2030年實現(xiàn)5千兆瓦低碳氫氣產(chǎn)能計劃?！?/span>

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

對地表水環(huán)境影響

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

高度匱乏，水務公司目前正在考慮通過污水回用計劃來解決不可持續(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?！?/span>

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)的氫氣要被認為是綠色的，那么它必須被證實為可再生電力來源，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”項目將首次展示出水途徑產(chǎn)氫概念。

“我們的項目提出了一個優(yōu)雅的解決方案，以消除與污水處理相關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："通過與學界、企業(yè)及其他水務公司合作，我們的項目提出了一個優(yōu)雅的解決方案，以消除與污水處理相關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)展中的氫氣領域。

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

從污水污泥中制取綠色氫氣的技術早已有之！

東京將廢水污泥轉化為氫燃料

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

該設施位于東京灣附近，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)牽頭的建設項目已經(jīng)完工，兩家公司計劃在2021年年中開始擴大運營。

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，使其轉化為氣體，然后從中提取純氫。該設施通過閉環(huán)過程生產(chǎn)燃料。

該熱化學工藝可將廢棄生物質轉化為可再生氫氣，其特色在于以氧化鋁球為加熱載體。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生成富氫氣體。通過混合熱載體和原料，可以避免反應爐內(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)的設備堵塞等問題。

全球廢水氫項目

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

西門子能源公司今年早些時候宣布，將在德國柏林開始生產(chǎn)氫電解槽。該項目旨在利用太陽能電池捕獲能量，為廢水電解提供動力，產(chǎn)生氫氣。產(chǎn)生的氫氣將用于燃料電池，能量也將儲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展。在維多利亞州，一家名為 AquaHydrex 的公司設計了一種智能厭氧消化器，從廢水中生產(chǎn)綠色氫氣，然后為運輸提供燃料。該過程涉及通過厭氧消化部分去除水和有機物，從而產(chǎn)生沼氣。然后沼氣轉化為綠色氫氣，可以儲存并用于各種目的。

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)了一座氫氣設施。該設施在 4 MW 電解槽上運行，可以從設施的廢水中提取氫氣。因此，預計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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