所謂的微生物燃料電池,是指利用某些特殊的細菌的特殊代謝過程,將有機物能量直接轉(zhuǎn)化為電能。本來這在學(xué)術(shù)上算不上最新的研究成果。只不過這一次,研究人員稍稍開了一個腦洞,將有機物源變成了尿液。畢竟,這也是一種取之不盡用之不竭的可再生資源。并且,只是味道大了點,并不產(chǎn)生有害物質(zhì)。
在這種裝置中,尿液流經(jīng)電池室,在某種細菌的作用下產(chǎn)生電流,研究者成功地將這些電能進行存儲或直接驅(qū)動電設(shè)備。并且,這種設(shè)備的成本也非常接地氣,每個僅僅只有1至2英鎊。它比以往的類似發(fā)明成本更低、效率高更。
這項技術(shù)的發(fā)明者是巴斯大學(xué)的Mirella Di Lorenzo領(lǐng)導(dǎo)的研究組。裝置大小僅僅只有一英寸見方,使用一種碳材料催化劑。催化劑得自于葡萄糖與卵清蛋白,從這個角度看,其催化劑也是基于可再生物質(zhì)。與傳統(tǒng)的含有銀、鉑等重金屬材料催化劑相比,優(yōu)勢明顯。
(該項研究中使用的微生物燃料電池)
研究者致力于將輸出電功率進一步提高。通過優(yōu)化電極尺寸并采用多室串聯(lián),研究者將輸出功率提高了至少十倍?,F(xiàn)在,單個該種電池可以在每立方米產(chǎn)生2W的電量,足夠驅(qū)動一部手機,與現(xiàn)有的其他成熟清潔能源(如氫能、太陽能)相比雖然還有一定的差距,但是該技術(shù)成本超低、變廢為寶,讓人看到了十足的潛力。并且,只要這個星球還有人類在,其能量來源就不會枯竭。當(dāng)然,這項技術(shù)還有非常大的優(yōu)化空間,我們有理由相信,未來的能量轉(zhuǎn)換效率還會更高。
(本課題的主要研究人員)
Mirella Di Lorenzo——這位來自巴斯大學(xué)化學(xué)工程系的研究員,對自己的研究成果頗為自豪:“我們從廢物中提取電能,這是發(fā)電界的革命。”研究論文的第一作者Jon Chouler說,這項技術(shù)對于發(fā)展中國家的落后與偏遠地區(qū)的意義尤其重大。下一步,我們拭目以待,看看這是否能掀起一場人類“衛(wèi)生間的革命”。
參考文獻:
Chouler, J.; Padgett, G. A.; Cameron, P. J.; Preuss, K.; Titirici, M.-M.; Ieropoulos, I.; Di Lorenzo, M., Towards effective small scale microbial fuel cells for energy generation from urine. Electrochimica Acta 2016, 192, 89-98.
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