鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2022年10月18日
微生物燃料動力電池技:氫轉化率將提高10倍
“微生物燃料電池(MFC)”是一項利用微生物發電制造氫的電池技術。東京醫科大學研究小組日前正在進行一項研發,該技術可將氫的轉化率提高10倍。微生物燃料電池將首先運用在污水處理設備上,預計到2030年就可以實現利用觸手可及的身邊環境就可以輕松獲取氫資源。微生物反應轉化而來的氫,用于汽車燃料的未來遲早也會到來。
微生物燃料電池利用一種“電流轉化菌”,它在水中等沒有氧的環境下分解有機物時可產生電子。將負極金屬板放進污水或污泥時,里面的生物就會分解有機物產生電子和氫離子,從金屬板上回收電子時就會向正極方向傳送發電。氫離子與從正極方向流出的電子、氧氣發生反應生成水。制造氫氣的機制幾乎是相同的。微生物燃料電池的一面電極首先會產生氫離子和電子。施加電能后,在另一面電極氫離子和電子結合形成氫氣。
只要靈活利用身邊的環境就可以制造出氫,可大幅降低成本。例如,田間土壤里的微生物可以分解有機物。生活垃圾等廢棄物也可轉化出氫。這方面,最接近實用化的莫過于污水處理廠。雖然效率尚不及現有燃料電池,但優點是兼具了污水凈化和發電兩項特點。據悉,目前日本污水處理廠的年耗電量占電力使用量的0.7%。東京藥科大學的渡邊一哉教授言:“用微生物燃料電池供電的話,可將耗電量控制在現狀的20%左右”。
在微生物燃料電池研究領域,以往美國長期引領世界。但從2010年起中國在這一領域的研究逐漸突出。渡邊教授表示“相關論文30%以上出自中國。”據悉,目前微生物燃料電池的發電量僅為氫燃料電池的百分之一。微生物燃料電池的電極越大,微生物越多,發電量越大。但因電極成本高,所以落地有難度。未來要實現微生物燃料電池的普及,該領域的共同課題是提高發電效率、削減成本。
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