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微生物電�
閱讀�3019時間�2016-08-16 17:48:53

名片

  微生物燃�電池是一種利用微生物將有機物中的化學能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝��

  Title 微生物電�

  煤炭、石�、天然氣,是當前人類生活中的主要能源。隨著人類社會的�(fā)展和生活水平的提高,需要消耗的能量日益增多??墒沁@些大自然恩賜的能源物�(zhì)是通過千萬年的地殼變化而逐漸積累起來的,�(shù)量雖�,但畢竟有限。因�,人們終將面臨能源危機的一��

  當然,人們可以從許多方面獲取能源。例如太陽能就是一個巨大的能源。此外像地熱、水�、原子核裂變都可以放出大量的熱能。試驗研究表�,利用微生物�(fā)電,向人們展示出美好的前��

電池種類

  電池有很多種類,燃料電池是這個家族中的后起之秀。一般電池是由正極、負�、電解質(zhì)三部分構(gòu)成,燃料電池也是這樣:讓燃料在負極的一頭發(fā)生化學反�,失去電子;讓氧化劑在正極的一頭發(fā)生反�,得到從負極�(jīng)過導線跑過來的電�。同普通電池一�,這時�?qū)Ь€里就有電流通過�

  電極活性物�(zhì)

  燃料電池可以用氫、聯(lián)�、甲�、甲�、甲烷、乙烷等作燃�,以氧氣、空氣、雙氧水等為氧化�。我們可以利用微生物的生命活動產(chǎn)生的所謂“電極活性物�(zhì)”作為電池燃�,然后通過類似于燃料電池的辦法,把化學能轉(zhuǎn)換成電能,成為微生物電池�

  作為微生物電池的電極活性物�(zhì),主要是�、甲酸、氨等等。例�,人們已�(jīng)�(fā)�(xiàn)不少能夠�(chǎn)氫的細菌,其中屬于化能異�(yǎng)菌的有三十多�,它們能夠發(fā)酵糖類、醇�、有機酸等有機物,吸收其中的化學能來滿足自身生命活動的需�,同時把另一部分的能量以氫氣的形式釋放出來。有了這種氫作燃料,就可以制造出氫氧型的微生物電池來�

  在密閉的宇宙飛船�,宇航員排出的尿怎么�?美國宇航局�(shè)計了一種巧妙的方案:用微生物中的芽孢桿菌來處理�,生�(chǎn)出氨�,以氨作電極活性物�(zhì),就得到了微生物電池,這樣既處理了�,又得到了電�。一般在宇航條件下,每人每天排出22克尿,能得到47瓦電力。同樣的道理,也可以讓微生物從廢水的有機物當中取得營�(yǎng)物質(zhì)和能�,生�(chǎn)出電池所需要的燃料�

  盡管微生物電池還處在試驗研究的階�,但它預示著不久的將�,將給人類提供更多的能源�

�(fā)展歷�

  早期將微生物�(fā)酵的�(chǎn)物作為電池的燃料�

  1910�,英國植物學家馬克·比特首次發(fā)�(xiàn)了細菌的培養(yǎng)液能夠產(chǎn)生電�,他用鉑作為電極成功制造出了個微生物燃料電池�

  20世紀60年代微生物發(fā)酵和�(chǎn)電過程合為一體;

  20世紀80年代電子傳遞中間體的廣泛應用�

  1984年,美國制造了一種能在外太空使用的微生物燃料電池,它的燃料為宇航員的尿液和活細菌,不過放電率極低�

  2002年后,無需使用電子傳遞中間��

  2016�,英國巴斯大�、倫敦大學瑪麗皇后學院及布里斯托爾生物能源中心的研究人員共同推出了一款以尿液為燃料的微生物燃料電��

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