微生物燃料電池技術又推進一步

    位於美國聖路易斯的華盛頓大學的研究人員日前稱，他們把利用廢水發電的微生物燃料電池技術又向前推進了一步。去年他們已研究出了這一利用廢水發電的新技術，現在，他們又把新技術的發電量比去年提高了10倍。如果利用這一技術能使發電量再提高10倍的話，食品和農業加工廠就有望能安裝這種設備用於發電，並能為附近居民提供清潔和可再生電能。 

　　華盛頓大學環境工程學項目成員、化學工程助教拉思•安晉南特博士在「環境科學技術」網站上介紹了這種不間斷上流微生物燃料電池（UMFC）的設計以及工作原理。同過去那些讓微生物在含有營養液的封閉系統中工作的實驗不同的是，安晉南特為微生物提供的是源源不斷的廢水。由於食品和農業加工中會不停排放廢水，因此，安晉南特的技術更容易在這些工廠得到應用。 

　　利用廢水發電的微生物燃料電池技術，是在陽極室內安裝價格低廉的U型質子交換膜，將陽極和陰極分開。廢水中含有的有機物，可為細菌群提供豐富食物，讓它們得以生存和繁衍，這些細菌在電池陽極電極上形成生物膜，同時在食用廢水中有機物的時向陽極釋放電子，電子通過與陽極和陰極相連的銅導線移動到陰極，廢水中的質子則穿過質子交換膜回到陰極，同電子和氧原子結合生成水。而電子在導線中的運動過程就形成了人們所需要的電流。 

　　繼2005年首次完成了廢水發電的微生物燃料電池設計後，安晉南特新推出的U型設計增加了質子交換膜的面積、縮短了兩極距離，因此降低了因阻力引起的能耗，使電池發電能力提高了10倍，每立方米溶液的發電量從3瓦增加到了29瓦。如果微生物燃料電池系統能夠維持每立方米溶液20瓦的電力輸出，就可以點亮小功率的燈泡。 

　　然而，要讓微生物燃料電池經濟實用，研究人員認為，每立方米溶液的發電量需達到160瓦，研究的最終目標則是達到300瓦。由於實驗中使用了十分常見且價格便宜的材料，同時食品和農業加工廠廢水豐富，因此有望首先安裝，並同時為900個家庭提供電能。 　　

（科技日報）