芋頭茄子可製電池?
近年來,利用常見植物或微生物來發電的技術正受到廣泛關注。日本山口大學副教授阿齊茲日前發佈消息稱,開發出植物微生物燃料電池,利用芋頭、茄子等植物和微生物的作用來提取電力。它產生的電力能夠用來點亮小燈泡等,且對環境的負面作用也很小。
微生物燃料電池並不是新興的東西,利用微生物作為電池中的催化劑這一概念從上世紀七十年代就已存在,並且使用微生物燃料電池處理家庭污水的設想也於一九九一年實現。但是,經過提升能量輸出的微生物燃料電池則是新生的。阿齊茲指出,微生物燃料電池提供了從可生物降解的、還原的化合物中維持能量產生的新機會。微生物燃料電池可以利用不同的碳水化合物,同時也可以利用廢水中含有的各種複雜物質。關於它所涉及的能量代謝過程,以及細菌利用陽極作為電子受體的本質,目前都只有極其有限的信息,還沒有建立關於其中電子傳遞機制的清晰理論。依據微生物燃料電池工作的參數,細菌使用不同的代謝通路,這也決定如何選擇特定的微生物及其對應的不同的性能。
對於日本最新開發的植物微生物燃料電池,阿齊茲表示,該燃料電池是利用植物的光合作用所產生的有機物和以有機物為食的微生物的作用來發電。植物利用太陽光,從水和二氧化碳中製造出自身生長所必需的有機物,並將其中的大部分儲存在根部。這些有機物中可能有高達百分之六十的部分會從植物根部流失到土壤中,而土壤中的特定微生物食用這些有機物後發生分解,就會釋放出電子。利用這個過程,阿齊茲把電極插入土壤中提取出電力。
據了解,以前使用以上方法只能從浸水狀態下生長的植物中提取到電力,因此阿齊茲在電極上想辦法,以便能夠不受植物種類的影響而提取電力。如果能利用芋頭、茄子等蔬菜和水稻,就可以一邊種植農作物一邊發電。阿齊茲指出,不易受環境影響、能夠穩定發電也是其優點。
下一步,將通過與企業合作加以改良,並提高輸出功率,這種燃料電池可望在三至五年內投入實際應用。
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