大阪燃气，日本城市碳回收生产生物能源的案例

synbio深波 · 公众号 · · 2024-12-25 17:19

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目前，国际社会普遍认为，二氧化碳过度排放是引起气候变化的主要因素，碳排放对人类未来命运有着深远的影响。如果能高效回收人类生产生活中产生的CO2转化为甲烷，并用于替代部分化石燃料，对减少碳排放、改变能源结构都有重大意义。

随着合成生物学技术的发展，利用产甲烷微生物将CO2转化为燃料甲烷已被证明是可行的。而如何将这项技术应用于实际场景，则是需要人类社会进一步探索的命题。

从2022年开始，日本大阪燃气（Osaka Gas）在大阪市的支持下，推进一项利用来自再生能源的氢气和沼气合成甲烷，并将制造的甲烷供应给城市燃气消费的项目。该项目的目的是在城市地区回收沼气和利用湿垃圾发酵产生的沼气，并利用氢气和沼气中的CO2进行生物反应合成甲烷，使沼气完成甲烷化，达到燃气标准。沼气是污水污泥和食品垃圾中产生的气体，一般由大约 60% 的甲烷和 40% 的CO2组成。根据Osaka Gas的项目信息，甲烷化的过程利用了产甲烷细菌，Osaka Gas提供微生物甲烷化技术的设备，氢气由Daigas集团的再生能源通过水电解装置制造，沼气来自大阪城市系统。

2022年，大阪燃气完成了使用大阪市污水处理厂产生的沼气进行生物甲烷化的现场测试，将污水污泥和氢气将注入测试设备，在与污水处理厂相同的条件下，污水污泥生成沼气，沼气中的CO2和氢气由微生物合成甲烷。

2023年，将废弃生物塑料的降解产物注入测试设备，进一步提高了产量。2023年9月，大阪燃气与从事天然气供应业务的印度尼西亚公司Pertamina合作，利用印度尼西亚棕榈油提取过程中产生的棕榈油厂废水生产生物甲烷。

印度尼西亚是世界上最大的棕榈油生产国，但棕榈油生产过程中会产生大量甲烷混合二氧化碳的温室气体。Pertamina旗下的天然气公司设立了专门的项目，回收棕榈油生产中排放的混合气体，将其提炼为生物甲烷，并利用自有的天然气管道等基础设施供应给印度尼西亚的消费者。他们还计划将液化生物甲烷作为船用燃料供应，并向日本和其他国家出口。

除了大阪燃气外， 2023年7月，大东京燃气与横滨市合作，将从废物焚烧厂的废气中分离和回收的二氧化碳运输到东京燃气的微生物甲烷化设施，用作生产生物甲烷的原料。

此外，日本北海道地区的Air Water公司在2024年率先实现了产自禽畜粪便的生物甲烷的商业化。 Air Water 利用禽畜粪便产生沼气，并用类似的微生物转化技术对沼气进行甲烷化，产物替代液体天然气，供应给锅炉燃料需求方使用，年产量达360吨。

资料来源：

-- Osaka Gas官网

--https://www.awi.co.jp/ja/business/news/news-2024051002.html

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