提起发电,人们会联想到水力、风力、火力、核能和太阳能发电等。其实,作为微生物的细菌也能发电。
用细菌发电由来已久
英国植物学家马克·皮特在1910年首先发现有几种细菌的培养液能够产生电流。于是他以铂作电极,放进大肠杆菌或普通酵母菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年,美国设计出一种供遨游太空使用的细菌电池,其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌,不过放电率极低。直到本世纪80年代末,英国化学家彼得·彭托在细菌发电研究方面才取得了重大进展。他让细菌在电池组里分解电子,电流能持续数月之久。此后,各种细菌电池相继问世。
美研制污水发电机
美国科学家最近发明出一种利用生活污水发电的设备,它不仅能发电,还可以分解污水中有害的有机物质,节省能源,有利环保。科学家说,利用这种污水发电机,将会有那么一天,能使从马桶冲下去的秽物成为家中照明用电的来源。
据英国《新科学家》网站报道,这种发电机是由美国宾夕法尼亚大学的科研人员发明的,它是一个15厘米长的密封罐,据介绍,有机污水被引入罐内后被细菌酶分解,在此过程中释放出电子和质子。在电子流向正极的同时,质子通过罐内的质子交换膜流向负极,并在那里与空气中的氧及电子结合成水。在完成上述分解污水过程的同时,罐内电极之间的电子交换产生了电压,使该设备能够给外部电路供电。
研究人员说,目前该设备的发电量只达到其发电潜力的1/10。即便如此,该系统也能利用10万人次的排泄物发出51千瓦的电。
糖也能发电
在肥胖困扰人类的今天,糖成了不受欢迎的食品。然而一种科学发现却给糖恢复了“名誉”。一个以糖为食的小生物没有把糖的卡路里转化为腹部的赘肉,而是转化成了有用得多的产物———适量而稳定的电流。
美国环境微生物学家德里克·拉乌雷发现了一种新的嗜糖微生物。拉乌雷博士是在弗吉尼亚州奥伊斯特湾发现这种细菌的。实验证明,当这种细菌吃糖时,它把葡萄糖液转化为二氧化碳,同时产生电子。在这种细菌新陈代谢的过程中,能转换糖里80%以上的有效电子,这与以前多数嗜糖的微生物燃料电池10%的能效形成鲜明对照。
拉乌雷博士的微生物不仅靠在水果、甜菜和甘蔗里找到的蔗糖、果糖和葡萄糖等单糖来完成工作,也可以依靠木头和稻草里的木糖。由于稳定性强,这种细菌可以在4摄氏度到30摄氏度存活,最佳生长温度为25摄氏度。
拉乌雷博士说:“从短期看,这种技术可以用来生产手机电池。”想像一下,哪天你的手机电池没电了,而你只需顺手从身边舀上一小勺糖,填进手机里,你就又可以自由通话了。▲
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