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什么是細菌電池?

2009年10月28日 12:59 本站整理 作者:佚名 用戶評論(0
關鍵字:細菌電池(6446)
什么是細菌電池?
生物學家預言,21世紀將是細菌發電造福人類的時代。說起細菌發電,可以追溯到1910年,英國植物學家利用鉑作為電極放進大腸桿菌的培養液里,成功地制造出世界上第一個細菌電池。1984年,美國科學家設計出一種太空飛船使用的細菌電池,其電極的活性物質是宇航員的尿液和活細菌。不過,那時的細菌電池放電效率較低。到了20世紀80年代末,細菌發電才有了重大突破,英國化學家讓細菌在電池組里分解分子,以釋放電子向陽極運動產生電能。其方法是,在糖液中添加某些諸如染料之類的芳香族化合物作為稀釋液,來提高生物系統輸送電子的能力。在細菌發電期間,還要往電池里不斷地充氣,用以攪拌細菌培養液和氧化物質的混和物。據計算,利用這種細菌電池,每100克糖可獲得1352930庫侖的電能,其效率可達40%,遠遠高于現在使用的電池的效率,而且還有10%的潛力可挖掘。只要不斷地往電池里添入糖就可獲得2安培電流,且能持續數月之久。

  利用細菌發電原理,還可以建立細菌發電站。在10米見方的立方體盛器里充滿細菌培養液,就可建立一個1000千瓦的細菌發電站,每小時的耗糖量為200千克,發電成本是高了一些,但這是一種不會污染環境的綠色電站,更何況技術發展后,完全可以用諸如鋸末、秸稈、落葉等廢有機物的水解物來代替糖液,因此,細菌發電的前景十分誘人。

  現在, 各發達國家如八仙過海,各顯神通:美國設計出一種綜合細菌電池,是由電池里的單細胞藻類首先利用太陽光將二氧化碳和水轉化為糖,然后再讓細菌利用這些糖來發電;日本將兩種細菌放入電池的特制糖漿中,讓一種細菌吞食糖漿產生醋酸和有機酸,而讓另一種細菌將這些酸類轉化成氫氣,由氫氣進入磷酸燃料電池發電;英國則發明出一種以甲醇為電池液,以醇脫氫酶鉑金為電極的細菌電池。

  人們還驚奇地發現,細菌還具有捕捉太陽能并把它直接轉化成電能的特異功能。最近,美國科學家在死海和大鹽湖里找到一種嗜鹽桿菌,它們含有一種紫色素,在把所接受的大約10%的陽光轉化成化學物質時,即可產生電荷。科學家們利用它們制造出一個小型實驗性太陽能細菌電池,結果證明是可以用嗜鹽性細菌來發電的,用鹽代替糖,其成本就大大降低了。由此可見,讓細菌為人類供電已不是遙遠的設想,而是不久的現實。

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