در فعالیت های تولیدی، برخی از اقلام یا مواد آلی تولید می شوند که کاربرد یا ارزش اولیه خود را از دست داده و یا حتی از دست نداده و رها شده اند؛ به این اقلام و یا مواد پسمادهای آلی گفته می شود که شامل پسماندهای آلی کشاورزی (عمدتا شامل کاه و انگور، کود دامی، پسماند آبزی و غیره می شود)، پسماندهای صنعتی (عمدتا شامل پسماندهای آلی با غلظت بالا، بقایای پسماند آلی و غیره می شوند) و پسماندهای آلی شهری (عمدتا شامل پسماندهای باغ، لجن شهری، محتویات حیوانی کشتارگاه ها، پسماندهای آشپزخانه و غیره می شود)، می باشند.
پسماندهای آلی حاوی مقادیر زیادی هیدروکربن هستند که به عنوان یک منبع بالقوه به جای پسماند آلوده در نظر گرفته می شوند. این یک مفهوم جدید از منابع و هارمونی زیست محیطی است. در مقایسه با سوزاندن مرسوم و سایر روش های تصفیه، می توان از آن به عنوان یک ماده خام جهت تولید انرژی های تجدید پذیر جدید استفاده کرد که دارای مزایایی مانند فرآیند پاک و بازیافت منابع هیدروکربنی است.
هیدروژن تولید شده توسط گازسازی بیومس و هیدوژن زادیی کاتالیزوری میکروبی، بیوهیدروژن نامیده می شود که روش های مهمی برای به دست آوردن هیدروژن از طبیعت هستند. تولید هیدروژن از بیومس یک روش کم مصرف، اقتصادی و امیدوار کننده است. از دیگر روش های اصلی تولید بیوهیدروژن می توان به باکتری های فوتوسنتزی که از پسماند های آلی برای تولید بیوهیدروژن استفاده می کنند، جلبک ها و سیانو باکتری ها که برای تولید بیوهیدروژن، آب را فتولیز می کنند و باکتری های تخمیر بی هوازی که از پسماند های آلی برای تولید بیوهیدروژن استفاده می کنند نام برد.
با این حال، ناقص بودن تبدیل بستر و ناپایداری تولید بیوهیدروژن از موانع اصلی در کاربرد عملی فناوری بیوهیدروژن بوده است. در سال های اخیر، روش هایی برای غلبه بر این کاستی ها، از قبیل جداسازی سویه هایی که می توانند هیدروژن را بطور موثر تولید کرده و طراحی راکتور هایی با راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی، ارائه شده است.
برای تبدیل پسماند به بیوهیدروژن به یک سری پیش تصفیه نیاز بوده و روش های پیش تصفیه برای انواع مختلف پسماندها نیز متفاوت است. روش های پیش تصفیه عمدتا به سه نوع فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تقسیم می شوند.
1_روش فیزیکی: شامل روش های مکانیکی، انفجار بخار، پخت، مایکروویو، انجماد و …است. اهداف اصلی پیش تصفیه فیزیکی کاهش اندازه ذرات ماده، افزایش سطح ویژه و سپس بهبود دسترسی به تصفیه بعدی می باشد.به طور کلی اثر پیش تصفیه فیزیکی زمانی بهتر است که با سایر روش های شیمیایی ترکیب شود.
2_روش شیمیایی: عمدتا شامل پیش تصفیه اسیدی، قلیایی، حلال آلی، اکسیدان و سایر کاتالیزور های پیش تصفیه می باشد. عملکرد اصلی این روش، تجزیه اجزای آلی غیر قابل استفاده در مواد است.
3- روش بیولوژیکی: این روش به استفاده از میکروارگانیسم ها و آنزیم های متابولیزه شده آنها برای تجزیه اشاره دارد. این روش در حذف مواد آلی دیر تجزیه و بی مصرف، کاهش درجه پلیمریزاسیون و سپس به دست آوردن محصول نهایی نقش دارد.
با گسترش شهرها و بهبود کیفیت زندگی، مقادیر زیادی پسماند به گوشه و کنار شهر منتقل می شوند. تولید مقادیر زیاد پسماند نه تنها بر منظره شهر، بلکه بر محیط زیست و سلامت انسان نیز تاثیر گذار است. با در نظر گرفتن منابع برای بازیافت، می توان فناوری های تبدیل انرژی پسماند را معرفی کرد. به عنوان مثال فناوری تولید برق با سوزاندن پسماند و تولید برق گاز مرداب (marsh gas) دو روش اصلی برای استفاده مجدد از پسماندها هستند که می توانند یک پنجم نیازهای اولیه جهان را برآورده کنند.
درکتاب تبدیل پسماند به بیوهیدروژن تجدید پذیر تهیه شده در انتشارات حک ایده هایی برای اندازه گیری کارایی های زیست محیطی و حتی اقتصادی فناوری های بیوهیدروژن تجدید پذیر ارائه شده است که شما عزیزان و علاقه مندان می توانید با تهیه این کتاب از سایت انتشارات حک اطلاعات جامعی را در این حوزه کسب نمایید.