美利用微生物燃料电池从废水里提取电能-科教台-中国网络电视台

首播

重播

　　在现代城市中，废水始终是一种让人头疼的产物，直接排放的话对环境污染极大，净化处理的成本又太高。如今，美国的一些研究者找到了将其回收利用的新方法：发电。

　　美国俄勒冈州立大学的研究团队近日在英国《能源与环境科学》（Energy & Environmental Science）期刊发表了一篇文章，阐述了他们的发现：利用微生物燃料电池（Microbial fuel cells， MFC）从废水里面提取出电能。

　　“废水中其实含有巨大的电能，但它们通常都被捆绑在有机分子上，非常难提取和利用。我们发明了一种新型的微生物燃料电池，里面的微生物在产出净水的时候，是要吃进有机物的，但我们给系统接上了阴极和阳极，利用两级之间的吸力先将附在有机分子上的电子吸出来，让它们形成一股电流，从而产生了电能。”

　　利用微生物和污染物发电的应用也有其他形式，比如沼气和甲烷发电，它们的原理是利用微生物先生成氢气或甲烷，再转化为电能。而这项新研究的突破点在于，微生物在净水过程中，直接产生的便是电能，不需要进行转化。而且，这种系统的原料随处可见，厕所排放物、稻草、酿酒废渣等都可以。

　　“如果这种技术能进行商业上的开发的话，我相信会有很光明的前景，因为净化废水的过程本身产生的电量远远超过了自身所需，还可以往外输出。”研究报告的作者之一，俄勒冈州立大学生物环境工程学院的刘红教授介绍，“这将带来全球性的影响，尤其是省钱和可持续能源的发展上。”

　　其实，利用微生物发电的想法多年前就有人提过了，但由于效率太低，一直让人提不起兴趣来。那么，这种新技术的发电效率如何呢？据刘红教授的说法，每立方米废水能产的电量是2000瓦，这个数字跟以往的微生物燃料电池发电技术相比，提高了10-50倍之多。

　　“我们这几年进行了一系列的改进，比如缩小阴阳极之间的距离，应用新的分隔区材料，微生物菌种进化等。如果能大批量建设的话，平摊掉昂贵的初始费用，这种污水处理系统的价格跟目前全球广泛采用的活性污泥系统（activated sludge system）是不相上下的，再加上出售电力获得的利润，会让它更有优势。”

　　目前在欧美等发达国家，每年有近3%的耗电都是用来净化废水的，而这些电力又是靠燃料提供的，由此产生的花费和温室效应不容小觑。俄勒冈州立大学的研究者在实验室取得了不错的成绩后，决定趁热打铁，进行实地试点研究。研究者认为目前最理想的选址是食品加工厂，因为那里可以稳定地产生大量含有电能的废水。

责任编辑：王巍