中财网碧玉簪越剧全集电影:细菌电池
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/05/09 12:42:47
罂粟
人们经常遇上这样扫兴的情况：手机用上几天就没电了，突然没法跟外界交流了。下一次再遇上这种情况，或许先不用着急，只要能找到砂糖，打开手机，将一勺糖浇到手机电池上，等一小会儿，嗨，奇迹出现了，手机又来电了，你又能同世界相连接了。
这个听起来好像科幻小说的情节其实并不遥远。近日，两位美国科学家宣布他们已发明出世界上第一粒能效高的“细菌电池”。这个研究项目是由五角大楼资助的，研究者是马萨诸塞大学的印度人斯威迪斯·肖杜里和美国人德里克·洛夫利。两位科学家表示，电池电力来源是地下土壤中的细菌，它们可以消耗糖分，将能量转换成电力。这种细菌名叫Rhodoferax ferriducens，生长在弗吉尼亚州牡蛎湾附近地下深处没有空气的沉积层中，被看作是很有前途的糖分氧化介质。
细菌电池可持续供电25天
他们已设计出一个“细菌电池”模型，它可以持续供电25天，成本便宜，性能稳定。洛夫利说，这些微生物电池一般的能效只有普通电池的“10%或者不到10%”，而这种新型细菌电池的能效是83%。它不仅可以跟葡萄糖产生反应，而且也适用于果糖、蔗糖(产自甘蔗和甜菜)甚至是木糖(从木材和稻草中提取的糖分)。
而且，这种细菌很稳定，可以生长在从4摄氏度到30摄氏度的环境中，以25摄氏度环境为最适宜。
生物学家预言，21世纪将是细菌发电造福人类的时代。说起细菌发电，可以追溯到1910年，英国植物学家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。不过，那时的细菌电池放电效率较低。到了20世纪80年代末，细菌发电才有了重大突破，英国化学家让细菌在电池组里分解分子，以释放电子向阳极运动产生电能。其方法是，在糖液中添加某些诸如染料之类的芳香族化合物作为稀释液，来提高生物系统输送电子的能力。在细菌发电期间，还要往电池里不断地充气，用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混和物。据计算，利用这种细菌电池，每100克糖可获得1352930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％的潜力可挖掘。只要不断地往电池里添入糖就可获得2安培电流，且能持续数月之久。
利用细菌发电原理，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，发电成本是高了一些，但这是一种不会污染环境的"绿色"电站，更何况技术发展后，完全可以用诸如锯末、秸秆、落叶等废有机物的水解物来代替糖液，因此，细菌发电的前景十分诱人。
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，是由电池里的单细胞藻类首先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，而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气，由氢气进入磷酸燃料电池发电；英国则发明出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把它直接转化成电能的"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，结果证明是可以用嗜盐性细菌来发电的，用盐代替糖，其成本就大大降低了。由此可见，让细菌为人类供电已不是遥远的设想，而是不久的现实。