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废水发电 微生物燃料电池技术又进一步

2006/8/15/08:28 来源:科技日报 作者:毛黎

    位于美国圣路易斯的华盛顿大学的研究人员日前称,他们把利用废水发电的微生物燃料电池技术又向前推进了一步。去年他们已研究出了这一利用废水发电的新技术,现在,他们又把新技术的发电量比去年提高了10倍。如果利用这一技术能使发电量再提高10倍的话,食品和农业加工厂就有望能安装这种设备用于发电,并能为附近居民提供清洁和可再生电能。

    华盛顿大学环境工程学项目成员、化学工程助教拉思•安晋南特博士在“环境科学技术”网站上介绍了这种不间断上流微生物燃料电池(UMFC)的设计以及工作原理。同过去那些让微生物在含有营养液的封闭系统中工作的实验不同的是,安晋南特为微生物提供的是源源不断的废水。由于食品和农业加工中会不停排放废水,因此,安晋南特的技术更容易在这些工厂得到应用。

    利用废水发电的微生物燃料电池技术,是在阳极室内安装价格低廉的U型质子交换膜,将阳极和阴极分开。废水中含有的有机物,可为细菌群提供丰富食物,让它们得以生存和繁衍,这些细菌在电池阳极电极上形成生物膜,同时在食用废水中有机物的时向阳极释放电子,电子通过与阳极和阴极相连的导线移动到阴极,废水中的质子则穿过质子交换膜回到阴极,同电子和氧原子结合生成水。而电子在导线中的运动过程就形成了人们所需要的电流。

    继2005年首次完成了废水发电的微生物燃料电池设计后,安晋南特新推出的U型设计增加了质子交换膜的面积、缩短了两极距离,因此降低了因阻力引起的能耗,使电池发电能力提高了10倍,每立方米溶液的发电量从3瓦增加到了29瓦。如果微生物燃料电池系统能够维持每立方米溶液20瓦的电力输出,就可以点亮小功率的灯泡

    然而,要让微生物燃料电池经济实用,研究人员认为,每立方米溶液的发电量需达到160瓦,研究的最终目标则是达到300瓦。由于实验中使用了十分常见且价格便宜的材料,同时食品和农业加工厂废水丰富,因此有望首先安装,并同时为900个家庭提供电能。














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