研究顯示高空“超級(jí)細(xì)菌”可成發(fā)電新能源

據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)研究人員zui近發(fā)現(xiàn)，一些正常情況下存在于地球3萬米高空的細(xì)菌，可用在微生物燃料電池（MFC）中，作為一種發(fā)電機(jī)。該研究發(fā)表在zui近出版的美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)雜志《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》上。

該研究由紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)化學(xué)工程與*材料學(xué)院基思·斯科特領(lǐng)導(dǎo)，他們?cè)谟?guó)達(dá)勒姆郡的威爾河口分離出75種不同的細(xì)菌，測(cè)試把每一種作為微生物燃料電池（MFC）時(shí)的發(fā)電效率，篩選出效率zui高的菌群組合。經(jīng)過精心挑選后的菌群形成了一種新型“超級(jí)”生物膜，使微生物燃料電池的電流輸出功率提高了近一倍，從105瓦/立方米達(dá)到200瓦/立方米。

其中的關(guān)鍵細(xì)菌名為同溫層芽孢桿菌，通常情況下，它們以高濃度存在于地球同溫層，也會(huì)隨大氣循環(huán)降落到地球上。研究小組從河床上分離出這種細(xì)菌，經(jīng)過設(shè)計(jì)改造后，其會(huì)形成一種人工生物膜。在此前的研究中，生物膜的生長(zhǎng)還是不受控制的，但新研究證明了控制生物膜能大大提高燃料電池的電輸出功率。

研究人員解釋說，微生物發(fā)電并不新鮮，一些廢水、污水處理廠已在使用這種技術(shù)。微生物燃料電池的工作原理也與此類似，通過生物—催化氧化過程，細(xì)菌能將有機(jī)混合物直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?。涂在微生物燃料電池碳電極上作為細(xì)菌養(yǎng)料的生物膜或“黏液”，能產(chǎn)生電子，這些電子通過電極會(huì)產(chǎn)生電流。

“我們所做的是人為把各種微生物混合在一起，設(shè)計(jì)改造它們的生物膜，讓它們能更有效地發(fā)電。”紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)海洋生物技術(shù)教授格蘭特·伯吉斯說，盡管目前的功率還相對(duì)較低，但已足夠給電燈供電，為那些缺電的地方提供必要的電力。

除了同溫層芽孢桿菌，還有另一種來自地球上層大氣中的高地細(xì)菌——擬桿菌門的新成員。伯吉斯說，研究各種不同的微生物并以這種方式來篩選它們，這還是，他們證明了這一技術(shù)的未來前景——將來可能有數(shù)十億種微生物能為我們發(fā)電。