微生物电池

微生物燃料电池是使用微生物将有机物中的化学能直接转换成电能的装置。

微生物电池煤炭,石油和天然气是当今人类生活的主要能源。

随着人类社会的发展和生活水平的提高,需要消耗的能量正在增加。

然而,这些天然礼物的能量材料已经通过地壳的变化逐渐积累了数千年。

虽然有很多,但它们是有限的。

因此,人们最终将面临能源危机的一天。

当然,人们可以通过多种方式获得能量。

例如,太阳能是一种巨大的能源。

此外,地热,水动力和核裂变可以释放大量的热量。

实验研究表明,利用微生物发电向人们展示了光明的未来。

有许多类型的电池,燃料电池是这个家族的后起之秀。

通常,电池由正电极,负电极和电解质组成。

燃料电池也是这样的:燃料在负电极的一端发生化学反应而失去电子;氧化剂在正电极的一端反应,以获得从负电极通过电线的电子。

与普通电池一样,电流流过电线。

电极活性材料燃料电池可以使用氢气,肼,甲醇,甲醛,甲烷,乙烷等作为燃料,氧气,空气,过氧化氢等作为氧化剂。

我们可以使用所谓的“电极活性材料”。

由微生物作为电池燃料的生命活动产生,然后通过类似于燃料电池的方式将化学能转化为电能转化为微生物电池。

作为微生物细胞的电极活性材料,主要是氢,甲酸,氨等。

例如,已经发现了许多可以产生氢的细菌,其中有30多种异养细菌,它们可以发酵有机物质,如糖,醇,有机酸,吸收化学能来满足自己的生活。

需要活动,同时以氢的形式释放另一部分能量。

利用该氢作为燃料,可以制造氢氧型微生物细胞。

宇航员在封闭的宇宙飞船中排出的尿液怎么样?美国宇航局设计了一个聪明的解决方案:在微生物中使用芽孢杆菌来处理尿液,产生氨,并使用氨作为电极活性物质,获得了一种处理尿液和电能的微生物细胞。

通常,在航空航天条件下,可以获得每人每天22克的尿液,并且可以获得47瓦的电力。

同样,微生物也可以从废水的有机物质中获得营养和能量,并产生电池所需的燃料。

尽管微生物电池仍处于实验研究阶段,但它表明在不久的将来,它将为人类提供更多的能量。

在早期,微生物发酵的产物被用作电池的燃料; 1910年,英国植物学家Mark B.首先发现细菌培养基可以产生电流,他成功地制造了世界上第一个以铂为电极的微生物燃料电池;在20世纪60年代,微生物发酵和电力生产过程被整合在一起;在20世纪80年代,电子转移中间体被广泛使用; 1984年,美国制造了一种可用于外太空的微生物燃料电池,其燃料被宇航员的尿液使用。

液体和活细菌,但排出率极低; 2002年以后,没有必要使用电子转移中间体。

2016年,巴斯大学,伦敦玛丽女王学院和布里斯托尔生物能源中心的研究人员联合推出了一种以尿液为燃料的微生物燃料电池。

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