新型微生物电池利用污水高效发电

字符大小: 【】 【(默认)】 【

美国斯坦福大学的研究者设计出一种从污水中“提取”潜在电能的新型方式,即使用自然界存在的“产电菌”设计的一种微生物电池,能够在消化分解污水中动植物废物时,充当小型的高效发电厂。该研究成果刊登在《美国国家科学院院刊》上。

研究人员估计,这种微生物电池可以提取约30%在废水中的潜在能源,与市面销售最好的太阳能电池的光电转换率大致相同。希望未来可将其用于污水处理厂,或者在湖泊、沿海水域的“死亡区”分解有机污染物,如消耗氧气水平和令海洋生物窒息的化肥残留和其他有机废物。

在过去的十几年来,几个研究小组尝试了各种方式使用这种不寻常类型的细菌发电,但实验证明,其能源效率尚有待提高。而新型微生物电池设计成可使这些产电菌简单工作,并且高效发电。

通过电子显微镜可见,在电池的负极,“产电菌”将其乳白色卷须粘住碳丝,作为有效电导体。当这些微生物摄取有机物后转换成生物燃料,它们多余的电子流动到碳丝和穿过正电极,而电极是由可吸引电子的材料氧化银构成。在正电极存储多余电子的过程中,一天左右可满荷电子,而流入正极节点的电子逐渐使氧化银减少形成银,最大程度上将其还原为银,然后将银从电池中取出,又可重新形成氧化银循环使用。

研究人员称,微生物电池是值得努力开发的,因为它可以弥补一些现在用于处理废水的电力。而目前在发达国家废水处理耗电占总用电负荷的3%左右。研究人员说,未来最大的挑战将是找到一种廉价而高效的正极节点材料。现在所展示的是采用氧化银的原理,但银太贵不适合大规模应用。虽然寻找更为实用的材料正在进行中,但寻找替代者尚需一段时间。
更多信息,可参阅:http://news.stanford.edu。

技术特刊

减小隔离式同步栅极驱动器的尺寸并降低复杂性带同步整流功能的隔离式DC-DC转换器的传统设计方法是使用光耦合器或脉冲变压器进行隔离,并将其与一个栅极驱动器IC结合在一起。
选择适合医疗器械应用的磁性元件多年来,可植入医疗器械变得越来越小。更小的器械可提高患者舒适度,植入时对人体的损伤也小。同时,更小的器械可降低手术的侵入性和复杂性,既方便医生操作,也
软件模拟+硬件仿真=验证成功如果您还没有注意到现在是SoC时代(虽然并非总是如此),不妨回想一下个人计算时代,许多实例都证明这个时代已快速衰落,成为历史。曾几何时,使用计算机意味着坐

杂志/赠阅

往期查阅:

站内搜索

相关文章