細(xì)菌電池，未來清潔能源領(lǐng)域的“黑馬”？

2016-04-22 京球電池

聽說過嗎？“貌不驚人”的細(xì)菌可以產(chǎn)生清潔的電力了，它們有可能成為未來清潔能源的生產(chǎn)原料。

在細(xì)菌產(chǎn)生清潔能源的道路上，研究員又向成功邁進(jìn)了一步。他們第一次成功地將九個生物—太陽能電池連接到了一個電池板上，之后電池板持續(xù)地發(fā)電，產(chǎn)生了5.59微瓦的電功率。這是單個生物—太陽能電池所能產(chǎn)生的最大功率。

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賓漢姆頓大學(xué)托馬斯·沃森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院，電氣和計算機(jī)工程專業(yè)助理教授Seokheun "Sean" Choi和他的論文合作者說道：“一旦實用的生物—太陽能電池板生產(chǎn)出來，它將成為小型、無線遙測系統(tǒng)和偏遠(yuǎn)地區(qū)無線傳感器的長期、可靠的動力來源。”

Choi是論文“Biopower generation in a microfluidic bio-solar panel”的作者，這篇論文報道了這次的發(fā)現(xiàn)。Choi說道：“這次研究能夠讓我們很好地理解小微生物群中的胞外光合電子的轉(zhuǎn)移過程，以便更好地控制微生物環(huán)境，從而能夠為我們的電池研究搭建一個多功能的平臺。”

研究組用3x3的模式連接了九個完全相同的電池來制作一個可擴(kuò)展、可堆疊的生物太陽能電池板。該電池板中的微生物通過光合作用和呼吸作用，在每12小時內(nèi)的晝夜循環(huán)中連續(xù)產(chǎn)生了60多個小時的電力。“生物—太陽能電池的性能已經(jīng)通過小型化元器件和在電極板上連接多個微型電池等方式得以顯著提高。”報告說道，“這些研究可能會讓電池得到跨越式的進(jìn)步，使電池得到持續(xù)且更大的功率或電壓，同時將生物—太陽能電池技術(shù)從裝置的局限中解放出來，并向?qū)嶋H應(yīng)用更進(jìn)一步。”

盡管研究有了突破，但該電池仍然有很大的局限性。居民房屋頂上以6x10式擺放的由60個電池組成的“傳統(tǒng)”太陽能電極板，能夠在一段時間內(nèi)產(chǎn)生大約200瓦的電力。然而該項研究的電池用相似的組合模式，卻只能產(chǎn)生0.00003726瓦的電力，所以它的效率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠高，但這一發(fā)現(xiàn)打開了未來細(xì)菌研究的大門。

“這是一次突破，它可以最大限度地提高發(fā)電的容量/能源效率/可持續(xù)性。”Choi說道，“目前我們還只是部分理解藍(lán)藻和藻類的代謝途徑，他們的低功率密度和低能效使得他們不適合應(yīng)用于實際生產(chǎn)。我們還需要一個關(guān)于細(xì)菌新陳代謝和其應(yīng)用于生物—太陽能領(lǐng)域的發(fā)電潛力的基礎(chǔ)研究。”