首页 百科知识 绿色新能源

绿色新能源

时间:2022-10-19 百科知识 版权反馈
【摘要】:1984年,美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌。据计算,利用这种细菌电池,每100克糖可获得135.29万库仑的电能,其效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率,而且还有10%可挖掘的潜力。利用细菌发电的原理,人们还可以建立细菌发电站。而英国则发明了一种以甲醇为电池液,以醇脱氢酶铂金为电极的细菌电池。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池。
绿色新能源_细菌发电_喜忧参半的细菌

1.绿色新能源——细菌发电

有生物学家预言,21世纪将是细菌发电造福人类的时代。说到细菌发电,可以追溯到20世纪初。1910年,英国植物学家在利用铂作为电极放进大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年,美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌。只不过当时的细菌电池放电效率比较低。

20世纪80年代末,细菌发电有了重大的突破。英国化学家利用细菌在电池组里分解分子,以释放电子向阳极运动继而产生电能。

其方法是这样的:在糖液中加入某些诸如染料之类的芳香族化合物作为稀释液,用以提高生物系统输送电子的能力。细菌发电期间,还要往电池里不断地充气,用来搅拌细菌培养液与氧化物质的混合物。据计算,利用这种细菌电池,每100克糖可获得135.29万库仑的电能,其效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率,而且还有10%可挖掘的潜力。人们只要不断地往电池里添入糖就可以获得2安培电流,且能持续数个月之久。

细菌培养液

利用细菌发电的原理,人们还可以建立细菌发电站。在10米见方的立方体盛器里充满细菌培养液,就可建立一个1000千瓦的细菌发电站,每小时的耗糖量为200千克。虽然发电成本高了一些,但这是一种不会污染环境的“绿色”环保发电站。随着技术的发展,以后人们完全可以用诸如锯末、秸秆、落叶等废弃的有机物的水解物来代替糖液。由此看来,细菌发电的前景也是十分诱人的。

现在,各发达国家如八仙过海,各显神通。美国设计出一种综合细菌电池,首先由电池里的单细胞藻类利用太阳光将二氧化碳和水转化为糖,然后再让细菌利用这些糖来发电。日本将两种细菌放入电池的特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而另一种细菌将这些酸类转化成氢气,再由氢气进入磷酸燃料电池进行发电。而英国则发明了一种以甲醇为电池液,以醇脱氢酶铂金为电极的细菌电池。

人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳能并将其直接转化成电能的“特异功能”。最近,美国科学家在死海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时,即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池。结果证明,嗜盐性细菌是可以用来发电的,这样用盐代替糖,可以大大降低成本。由此,利用细菌为人类供电已不是遥远的设想,在不久的将来将成为现实。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈