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摘要：全球首个结合了通过生物质气工作的SOFC和物联网传感器的对虾养殖系统开始示范验证。利用当地丰富的生物质废料生产生物质气，提供给SOFC进行高效发电，为对虾养殖所需的水产养殖池提供空气。旨在建立起一套将生物质废物高效转换为电能并加以利用的系统，为当地的可持续发展做出贡献。

关键词：生物质、SOFC、高效发电、水产养殖、可持续发展

前言

越南的对虾养殖业正在迅速扩张，在此过程中产生的生物质废物已经成为了一个主要社会问题。在这种情况下，日本启动了一项新系统的实证研究，将生物质废物高效转化为电能并加以利用。本文将介绍这一旨在产生清洁能源和最大化养殖产量的新措施。

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通过对虾养殖系统解决社会问题

东盟各国与日本关系密切，年贸易额超过24万亿日元（约12590亿人民币，2021年），约占日本贸易总额的15%。

近年来,东盟地区取得了显著的经济发展和人口增长，而且为了支撑未来潜在的发展和增长，化石燃料的需求也会持续走高。

同时，伴随经济活动产生的废弃物的处理也是一个问题，特别是在越南农业和水产养殖中心的湄公河三角洲地区，农业残留物（稻草、甘蔗渣=压缩甘蔗后的压榨残渣、香茅废料等），以及水产养殖池塘排放的污泥等生物质废物已成为一个社会问题。从SDGs（可持续发展目标）的观点来看，亟需尽早确立解决方案。

在这种情况下，自2022年11月开始，来自日本工学院大学的研究团队在越南前江省的一个养殖场，开始了全球首个以生物质气为燃料的SOFC和物联网对虾养殖系统的实证研究。

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利用生物质气高效发电的SOFC

该实证研究中使用的对虾养殖系统是一个循环系统，集成了利用生物质气的SOFC的可再生能源衍生绿色供电，以及基于物联网水管理的虾增产系统。

全球首个结合了通过生物质气工作的SOFC和物联网传感器的对虾养殖系统示意图（图片提供：工学院大学）

构成绿色供电核心的SOFC是一种由陶瓷材料制成、在高温（700～900℃）下工作的燃料电池，即使是几kW级别的小型发电，也具有约50%的极高发电效率。

由于这一特性，其作为使用生物质气的现场发电技术而备受关注。

对虾养殖系统首先把地区内未使用的生物质（香茅叶）和对虾养殖污泥投入树脂制成的生物质气发酵罐内生产生物质气。将这种生物质气提供给SOFC进行高效发电，利用绿色电能为对虾养殖所需的水产养殖池提供空气。

另一方面，虾增产系统通过物联网不断监测和调整养殖池的水质和养殖相关设备，并通过以细小的气泡提高溶氧浓度的微泡扩散器，提高对虾的成活率和生长率，实现水产养殖产量的最大化。

安装了对虾养殖系统的养殖场

关于这一举措，实证负责人表示：“这是世界上第一个利用养殖污泥和生物质废物、把发电和物联网控制的对虾养殖结合起来的实证研究。如果能够从此建立起一套将生物质废物高效转换为电能并加以利用的系统，应该能为该地区的可持续发展做出贡献。”

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引入生物质SOFC，实施生物质废物发电试验