随着世界能源需求的增加，我们对化石燃料的消耗也在增加。最终后果是温室气体排放量大幅增加，对环境造成了严重不利影响。为了解决这个问题，科学家们一直在寻找可替代的再生能源。

氢是可再生能源的主要“候选者”，由植物和动物的有机废物或生物质产生。目前将生物质转化为氢能的方法主要有两种：气化和热解。气化是指将固体或液体生物质置于 1000 摄氏度左右的温度下，然后将其转化为合成气（氢气、甲烷、一氧化碳和其他碳氢化合物的混合物）和生物炭（通常被认为是一种固体碳废物）。

热解有3种方式，即常规热解、快速热解和闪光热解。其中，前两种花费的时间最长，并且产生的焦炭最多。闪光热解虽然能产生生最多的合成气，但是还需要能够处理高温和高压的专用反应器。

近日，由EPFL基础科学学院的Hubert Girault教授领导的科学家们已经开发出一种新的生物质光解方法。该方法不仅能产生有价值的合成气，而且还能产生重新利用的生物炭。

该方法使用氙灯进行闪光热解，氙灯通常用于固化印刷电子产品的金属油墨。Girault团队在过去几年中也将该系统用于其他目的，例如合成纳米粒子。

这种闪光技术被用于不同来源的生物质：香蕉皮、玉米棒、橘子皮、咖啡豆和椰子壳，所有这些生物质最初都在105°C下干燥24小时，然后研磨并过筛成细粉。然后在环境压力和惰性气体参与下，将这些粉末置于一个带有标准玻璃窗的不锈钢反应器中。氙灯闪烁，整个转换过程在几毫秒内结束。

研究人员Bhawna Nagar表示，每公斤干燥的生物质可以产生大约100升氢气和330克生物炭，这相当于原始干燥香蕉皮质量的33wt.%。该方法也可以计算出每公斤干燥的生物质有4.09兆焦耳能量。

这种方法的突出之处在于其最终产品—氢气和固碳生物炭，都是有价值的。氢气可以当成绿色燃料使用，而固碳生物炭，既可以被当作肥料使用，也可以用来制造导电电极。

该研究论文题为“Banana split: biomass splitting with flash light irradiation”，已发表在Chemical Science上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/SC/D1SC06322G

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