水質(zhì)淡化，微生物燃料電池新方向
美國賓夕法尼亞大學(xué)和中國清華大學(xué)的最新研究顯示，細(xì)菌可將污濁的鹽水變?yōu)轱嬘盟l(fā)電。
該研究昭示著微生物燃料電池的發(fā)展新方向。過去，微生物燃料電池通常被用于發(fā)電或以氫氣或甲烷的形式儲存電力。
據(jù)探索頻道報道，賓夕法尼亞大學(xué)科學(xué)家布魯斯·洛根（Bruce Logan）表示，微生物燃料電池可將有機(jī)廢物轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰縼碓础Ｂ甯推渌髡咴凇董h(huán)境科學(xué)與技術(shù)》雜志（Environmental Science and Technology）上發(fā)表了一篇相關(guān)論文。洛根說：“在這個最新發(fā)現(xiàn)中，我們認(rèn)為，通過改變微生物的發(fā)電情況，我們可以將鹽水進(jìn)行淡化處理。”
研究人員首先從池塘或其他天然水域采集樣品。在樣品的數(shù)百萬微生物中，一些細(xì)菌（科學(xué)家尚未確定其種類）會自動地在其細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生電子和質(zhì)子，并將它們轉(zhuǎn)運到體外。其他細(xì)菌會吸收這些電子和質(zhì)子，將其作為創(chuàng)造氫、甲烷和其他化學(xué)物質(zhì)等能量物質(zhì)的“燃料”。
研究人員發(fā)現(xiàn)，使用兩片特制的塑料薄膜就可以利用這些微生物所產(chǎn)生的能量。這種薄膜可以分離微生物產(chǎn)生的電子、離子或氣體，讓其分別流向陰極或陽極。陰極、陽極和薄膜組裝在一個如同小紙巾盒一樣的透明塑料盒中。在薄膜之間加入一杯池塘里的水，細(xì)菌就開始工作，最終可以產(chǎn)生純度達(dá)90%的水。
水的純度可以根據(jù)科學(xué)或商業(yè)需要進(jìn)行調(diào)整，甚至可以達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。微生物燃料電池可以去除水中的大部分鹽分，由于該過程能夠減少電力消耗，因此還可以降低水質(zhì)淡化成本。
同樣也在研究微生物燃料電池的俄勒岡州立大學(xué)劉洪（音譯）表示：“無論處理后水的鹽度如何，這將是人類第一次把微生物燃料電池用于鹽水淡化。”
劉洪認(rèn)為：“使用此方法，基本上不需要輸入能量；如果人為地將有機(jī)材料添加到電池中，甚至還可以產(chǎn)生能量。”
目前，無論是淡化鹽水、產(chǎn)生電力還是生產(chǎn)氫、甲烷或其他氣體，微生物燃料電池都僅限于實驗室。這種情況將在下個月有所改變，洛根和其同事在一座酒廠附近安裝了一個大型微生物燃料電池，計劃將其產(chǎn)生的廢水變成氫氣。
洛根表示：“目前這只是一個示范項目。但最終酒廠將可以利用微生物燃料電池產(chǎn)生的電力驅(qū)動轎車、鏟車和其他車輛。”
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