氫烷氣定義為氫（H₂）和甲烷（CH₄）的混合的氣體，自1980年代以來一直是有吸引力的車輛替代燃料。在實務上，大多數的氫烷氣生產程序都是在甲烷氣中添加氫氣，但其缺點是通常使用來自石化尾氣裂解出來的氫氣。因此，自2000年代以來，許多研究都集中在一種更具永續性的製程，該技術稱為二階段厭氧生物氫烷氣生產技術（HyMeTek）。其中在兩個厭氧醱酵槽中分別產生生物氫和生物甲烷，然後混合在一起以獲得生物氫烷氣。在絕大多數實驗條件下，二階段的總能源回收率顯著提高（8-43％），且從未低於傳統單槽產沼氣技術回收的能源。這些初步結果將推動進一步的研究，以更好地優化條件技術推動二階段厭氧產生物氫烷氣達到更高效率。二階段的生物氫烷氣先導工廠也用於協助受氣候變化影響的印度尼西亞難民，為當地農民和難民提供永續的潔淨能源，並解決農業廢物造成的污染。逢甲大學生物氫研究小組以生物廢物為原料，在台灣南投縣新合興牧場建立了世界上第一座二階段厭氧生物氫烷氣發電廠，解決了食品供應和廢物處理的難題，並透過該技術將「黃金變成綠金」。

　　暗醱酵是藉有機廢棄物生產生質能的最具綜效的技術。二階段的厭氧生產生物氫烷氣技術迄今已經發展了幾十年，為了有效地將生質廢物和廢水轉化為生質能，必須先調控進料條件（例如pH值、溫度和碳/氮比）進行預處理，再導入二階段發酵製程。對於木質纖維素料源，破壞強韌的木質素、料源大小與結構以及改變生質物料源的化學組成則很重要。預處理過程可分為生物、物理、化學和物理化學方法，也已有相當多的研究組合搭配上述這些方法了。此外，去除出流液中剩餘的化學需氧量（COD），可以採用分離單元（例如活性污泥法），以達到排放標準。逢甲大學生物氫氣研究小組已成功開發出含有顆粒狀厭氧混合菌群的高速率生物氫氣生產技術（圖1）。細菌越多，氫氣產生成效越好，但是微生物就像微粒一樣，很容易從反應器中洗出，因此，以固定化的顆粒使微生物保留在生物反應器中是生產生物氫的最重要技術。然而，如果將細菌包裹在顆粒中，細菌將如何生存？固定化的混合菌顆粒就像房子，細菌可以在其中生活並繁殖，他們並不會死。又微生物已形成孢子，並在乾燥過程中與活性炭混合，再加入海藻酸鈉，製成顆粒狀。有了足夠的營養，微生物可以迅速繁殖，並將形成更多的微生物顆粒，顆粒越大、越多，氫氣的產量越高。逢甲大學生物氫研究小組的生物氫生產速度是每小時每升反應器體積15升，該值是迄今世界上生物氫生產中最高的。

圖1：顆粒狀厭氧混合菌群的高速率生物氫氣生產技術

　　先進的生物產氫反應器包括連續攪拌的厭氧生物反應器（CSABR），載體誘導的顆粒污泥床（CIGSB）和攪拌顆粒污泥床反應器（AGSBR），它們能在特別短的水力停留時間（0.5-1.5 h）下運行並獲得高生物質濃度。由於較高的生物質濃度在顆粒菌群和進料基質之間具有較多面積的接觸，因此這些生物反應器可以達到很高的產氫速率（HPR）。逢甲大學生物氫研究小組對合成廢水和原廢水進行了一些先導工廠的潛力測試研究，建立了新穎的二階段產氫烷氣及其操作技術，並將其命名為「創新的氫烷化技術（HyMeTek）」。 為了使HyMeTek技術商業化，研究小組在台灣南投縣新合興牧場建立了一個包括產氫槽（60 m³）和甲烷槽（600 m³）的HyMeTek商轉驗證規模（圖2）。

圖2：南投縣新合興牧場HyMeTek商轉驗證場

　　圖3顯示在印尼美娜多市導入共生生質能源(HyMeTek)概念的自主永續社區模型。Symnergy (symbiosys bioenergy)模型是生物廢物管理的整合模型，不僅可以改善社區環境，也能帶來經濟、教育和創造就業機會等多種好處。Symergy模型的產出是沼氣、生物電和生物肥料，該模型以生質能源、生物經濟和農業產品的循環達成社區的自主永續。逢甲大學將HyMeTek導入美娜多市白浪村作為示範點，以驗證「自主永續社區共生模式」。白浪村毗鄰屠宰場，是生物沼氣的來源，缺乏電力供應。許多洪災受害者居住在該地區，低收入導致他們接受較低的教育、缺乏工作機會，從而導致經濟水平低。如果HyMeTek示範驗證計畫成功，將很容易在其他村莊開發這樣的系統。結果發現，HyMeTek示範驗證設施建立後，社區居民對先進氫烷氣技術對於社區的社會和環境影響有了良好的認知和接受度。它可以創造2.5個工作，每年提供280位參訪遊客。屠宰場牛棚中，25-30頭牛每天得產生10-30 kg的生物廢棄物和2 m³的廢水，用以作為示範先導工廠中沼氣生產的基礎。透過每天收集1.3m3的沼氣來代替液化石油氣，每年可節省約90.78美元。村民每年亦可通過生物電生產獲得約130.08美元的額外收入。此外，使用示範先導工廠生產的生物肥料種植辣椒，社區可以出售辣椒賺取每年約400-500美元。最後，將HyMeTek導入在社區中成功驗證了自給自足的Symnergy模型對環境和社區帶來正面的影響。

圖3：顯示在印尼美娜多市導入共生生質能源概念的自主永續社區模型