Hydrothermal gasification of sewage sludge and model compounds for renewable hydrogen production: A review

لجن فاضلاب بیولوژیکی با رطوبت بالا تولید شده از گیاهان تصفیه فاضلاب است. با توجه به اجتناب از آبیاری شدید انرژی، تبدیل هیدروترمال لجن فاضلاب به یک تکنولوژی امیدوار کننده تبدیل می شود تا به طور همزمان برای بازیافت انرژی و مدیریت زباله های جامد به دست آید. برای به دست آوردن یک درک کامل از کاربرد گازسیون هیدروترمال برای تولید گاز هیدروژن غنی از لجن فاضلاب، این مقاله بررسی روند فرآیند تبدیل و گازسیون هیدروترمال را از نظر اصول بنیادی، شرایط عملیاتی، گازیت اکسیداتیو جزئی و اثرات مضر میان واسطه ها مورد بررسی قرار می دهد. علاوه بر این، از آنجا که ترکیبات آلی در لجن فاضلاب عمدتا از کربوهیدرات ها، پروتئین ها، چربی ها و لیگنین تشکیل شده است، در این مقاله به طور جامد تولید هیدروژن از ترکیبات مدل های زیست توده و محصولات هیدرولیز آنها تحت آب زیر و فوق بحرانی بررسی شده است. علاوه بر این، معرفی نمکهای قلیایی و کاتالیزورهای ناهمگن برای افزایش هیدروژن در دمای پایین و فشار در فرآیند گازسیون هیدروترمال نیز مورد بحث قرار گرفت. بر اساس مطالعات مقدماتی و آزمایشی، گازسیون فوق بحرانی گاز لجن فاضلاب برای تولید هیدروژن از نظر ارزیابی فنی و اقتصادی امکان پذیر است. با توجه به مسائل مربوط به خوردگی، پلاگین و هزینه های بالای عملیاتی، مفهوم گازسیون ترکیبی فوق بحرانی و گازسیون کاتالیزور هیدروترمال، به عنوان یک استراتژی عملی جهت هیدروژن مستقیم از لجن فاضلاب در برنامه های آینده ارائه شده است.