Le développement et l'utilisation de l'énergie de la biomasse rurale est une stratégie importante pour réduire l'utilisation des combustibles fossiles et les émissions de carbone qui en résultent.

Les déchets agricoles tels que la paille et le fumier de bétail contiennent de nombreux glucides tels que le glucose, l'amidon, la cellulose, etc., qui peuvent être utilisés comme sources de nutriments pour les bactéries et favoriser la production de biogaz.

Aujourd'hui, une équipe de recherche conjointe dirigée par le Dr Zhang Yanhui de l'Institut de technologie avancée de Shenzhen (SIAT) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a découvert qu'un champ magnétique peut aider à améliorer la génération de biogaz synthétique.

L'étude a été publiée dans Energy . Le professeur Zhao Bo de la Northeast Electric Power University et le professeur Yang Yuyi du jardin botanique de Wuhan du CAS ont également participé à l'étude.

Les chercheurs ont étudié les effets de l'utilisation d'un champ magnétique statique (SMF) en présence de l'additif nickel en mousse de dioxyde de titane (TiO₂ -FNi) avec bioaffinité lors de la digestion anaérobie et de la méthanisation des tiges de maïs. Dans ce processus, TiO₂ -FNi est déposé sur le fond du réacteur sous forme massive et l'environnement de champ magnétique externe est assuré par des aimants permanents.

L'additif TiO₂ -FNi utilisé dans cette étude est un matériau conducteur poreux. Sa structure poreuse et sa surface multi-rainurée, ainsi que la non-biotoxicité du TiO₂ , augmentent son aptitude à l'adhésion de la flore et à la formation de biofilms électroactifs favorisant le transfert d'électrons.

L'intensité du champ magnétique est régulée en contrôlant la distance entre l'aimant permanent et le fond du réacteur. La coopération avec le champ magnétique favorise en outre le taux de prolifération cellulaire et de glycolyse.

Avec le taux de récupération de TiO₂ -Matériau composite FNi atteignant 99,29%, le processus a montré un bon potentiel de récupération et le respect de l'environnement. L'analyse du bilan énergétique a également montré que le processus de fermentation anaérobie dans le groupe expérimental était de 43,68 %, soit 13,20 points de pourcentage de plus que le groupe témoin.

Les résultats expérimentaux ont montré que la production de méthane augmentait de 44,71 % à 2,82 g L ^-1 TiO₂ -Concentration FNi et avec un champ magnétique de 11,4 mT. "En renforçant la voie de production de méthane par transfert direct d'électrons interespèces, le recyclage du CO₂ est réalisé et l'émission de carbone dans le processus de réaction est réduite », a déclaré le Dr Zhang.

Cette étude propose une stratégie écologique et durable pour la production à grande échelle de méthane et d'hydrogène à partir de déchets agricoles. + Explorer plus loin

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