科学家发明了种新技术,能让微生物电池更廉价高效
科普小知识2021-11-02 13:30:12
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美国研究人员最近在《能源通讯》杂志上报道说,他们已经开发出一种新技术,用纸来制造微生物燃料电池的电极,这种技术可以使微生物燃料电池比以前的方法更便宜、更有效。微生物燃料电池是一种利用微生物发电的装置。一个重要的应用场景是废水处理。微生物可以发电,同时去除水中的污染物。
然而,目前使用的微生物燃料电池的电极通常由金属或碳毡制成,这有一些缺点,如金属成本高和容易腐蚀。碳纤维制成的碳毡比较便宜,但是它的毛孔容易堵塞。
罗切斯特大学的研究人员报告说,碳毡可以被纸和碳糊代替。碳糊是由石墨和矿物油混合制成的。碳糊涂在纸上后,导电聚合物层和细菌层像三明治一样被挤压以形成微生物燃料电池的电极。这种碳糊电极比碳毡电极成本低。
研究人员解释说,他们使用的微生物是“神经鞘瘤磁共振-1”,它可以“吞噬”废水中的有毒重金属离子,并在此过程中释放电子。碳糊可以吸引这些电子,然后通过导线将它们转移到另一个电极,形成电流。试验表明,碳糊电极的效率高于碳毡电极。前者的平均电流输出可达每平方米2.24安培,而后者仅为每平方米0.94安培。
科学界长期以来一直在讨论微生物燃料电池,但如何廉价高效地制造微生物燃料电池一直是一个难题。研究人员表示,这项新技术简单、成本低、效率更高,有利于促进微生物燃料电池在未来的发展和应用。
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