说起细菌发电,可以追溯到1910年,英国植物学家利用铂作为电极放进
大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。生物学家预言,21世纪将是
细菌发电造福人类的时代。
生物学家预言,21世纪将是
细菌发电造福人类的时代。说起细菌发电,可以追溯到1910年,英国植物学家利用铂作为电极放进
大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。
其方法是,在糖液中添加某些诸如染料之类的
芳香族化合物作为稀释液,来提高生物系统输送电子的能力。在细菌发电期间,还要往电池里不断地充气,用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混和物。据计算,利用这种细菌电池,每100克糖可获得1352930库仑的电能,其效率可达40%,远远高于现使用的电池的效率,而且还有10%的潜力可挖掘。只要不断地往电池里添入糖就可获得2安培电流,且能持续数月之久。
各发达国家如八仙过海,各显神通:美国设计出一种综合细菌电池,是由电池里的
单细胞藻类首先利用太阳光将
二氧化碳和水转化为糖,然后再让细菌利用这些糖来发电;日本将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,由氢气进入
磷酸燃料电池发电;英国则发明出一种以甲醇为电池液,以
醇脱氢酶铂金为电极的细菌电池。
日本最大的手机制造商NEC公司正在研制一种使用甲醇和纳米技术的燃料电池,该公司表示这种电池的电能储量将是普通锂电池的10倍,这意味着使用现有型号手机的用户在一个月内无需对手机进行充电,或者持续24小时使用笔记本电脑。NEC表示将推出商用
手机燃料电池。
英国伯明翰大学的科学家则另辟蹊径,不久前开发出一种只有几毫米大小的
微型发动机,有望用在手机等携带式设备上。别看这种小到可以放在指甲盖上的发动机样子不起眼,但提供的能量却是普通电池的300倍。
科学家甚至还“异想天开”:用糖为手机提供能源。2012年2月,两位美国科学家宣布,他们已发明出世界上第一粒能效高的“细菌电池”。原来,电池电力来源是地下土壤中的细菌,它们可以消耗糖分,将能量转换成电力。这种细菌名叫Rhodoferaxferriducens,生长在弗吉尼亚州牡蛎湾附近地下深处没有空气的沉积层中,被看作是很有前途的糖分氧化介质。通常
微生物电池一般的能效只有普通电池的“10%或者不到10%”,而这种新型细菌电池的能效是83%。