细菌电池（chí），未来清洁能源领域的“黑马”？

2016-04-22 京球电池

听说过吗？“貌不惊人”的细菌可以产（chǎn）生清洁的电力了，它（tā）们（men）有可能成为未来清洁能源（yuán）的（de）生产（chǎn）原料。

在细菌产生清洁能源的道（dào）路上，研究员又向成功迈（mài）进（jìn）了一步。他们第一次成（chéng）功地将九个（gè）生物（wù）—太阳能电池（chí）连接（jiē）到了（le）一个电池板上（shàng），之后电池板（bǎn）持续地（dì）发（fā）电（diàn），产生了（le）5.59微（wēi）瓦（wǎ）的电功（gōng）率。这是单个生物（wù）—太阳能电（diàn）池所（suǒ）能产生的最大功率。

插（chā）图2

宾（bīn）汉姆顿大（dà）学托马斯·沃森工程（chéng）与应用科学学院，电气和计算机工程（chéng）专业助理教（jiāo）授Seokheun "Sean" Choi和他的论（lùn）文合作者说道（dào）：“一旦实（shí）用的生（shēng）物—太阳能电池板（bǎn）生产出来，它（tā）将成为小型、无（wú）线遥测系统（tǒng）和偏远地区无线传感器的长（zhǎng）期、可靠的动（dòng）力来源。”

Choi是论文“Biopower generation in a microfluidic bio-solar panel”的（de）作者，这（zhè）篇论文报道了这次（cì）的发（fā）现。Choi说道：“这（zhè）次研究能够让我们（men）很好地理（lǐ）解小微生物群中的胞外光合电子的转移过程，以便更好地控制微生物环境（jìng），从而能够为（wéi）我们的电池研（yán）究搭建一个多（duō）功能的平台。”

研（yán）究组用3x3的（de）模式连接了（le）九个完全相同的电池（chí）来（lái）制作一个可扩展、可（kě）堆叠的生（shēng）物太阳能电池板。该（gāi）电池板中的微生物通过（guò）光合作用（yòng）和呼（hū）吸作用，在每（měi）12小时内的昼夜循环中连续产生了60多个小时的电力。“生物—太阳能电池的性能已经通过小型（xíng）化元器件和（hé）在电极板上连接多（duō）个微型电池等方式得以显著提高。”报告说（shuō）道，“这些研究可能会让电池得到跨越（yuè）式的进步，使电池得到持续且更大的功率或电压（yā），同时将生物—太阳能电池（chí）技术从装（zhuāng）置的局（jú）限中解放（fàng）出（chū）来，并向实际应用更（gèng）进一步。”

尽管研究有了突破，但该电（diàn）池（chí）仍然有很大的（de）局限性。居民房屋顶上以（yǐ）6x10式摆放（fàng）的由60个电（diàn）池组成的（de）“传统”太阳能电极板，能够在（zài）一段时间内产生大约200瓦的（de）电力。然而该项研究的电池用（yòng）相似的组合模（mó）式，却（què）只（zhī）能产（chǎn）生0.00003726瓦的电力，所以它的效率还远远不够高（gāo），但（dàn）这一发现（xiàn）打开了未来细菌研究的大门。

“这是一次突（tū）破，它可以最大（dà）限度地提高发（fā）电的容量/能源效率/可持续（xù）性。”Choi说道，“目（mù）前我们（men）还（hái）只是部（bù）分理解蓝藻（zǎo）和藻类的代（dài）谢途径，他们的低功率密度和（hé）低能效（xiào）使得他们不适合应用于实（shí）际生产。我们还需要一个关于细（xì）菌新陈代谢和其应用于生物（wù）—太阳（yáng）能领域（yù）的（de）发电潜力的基（jī）础（chǔ）研究。”