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科学家发明高效“细菌燃料电池”(图)
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年09月11日 来源:
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[生物通讯]两名科学家如果一切顺利的话,一种尖端的燃料电池技术将会利用细菌来发电。
同所有燃料电池一样,细菌电池也是通过让燃料分子中释放电子,然后通给电池或电线的,但无需燃烧燃料,这就使得电池清洁高效。但过去的细菌电池要么是效率太低,要么是难以短时间内大量发电。例如,2001年研究人员报道一种叫做梭状芽孢杆菌(Clostridium)的细菌能从糖中直接消耗电,但该细菌利用葡萄糖发电时只能将0.04%的电子转化为电。
在9月期的《自然生物技术》杂志上,麻萨诸塞大学的Derek Lovley和他的博士后研究人员Swades Chaudhuri报道,他们创造出非常高效的细菌燃料电池。Lovley和Chaudhuri在寻找有助[AD340X300]于除去旧核武器实验室下面地下水中的铀的细菌时,发现这种能运输电子的细菌的。Lovley实验室的研究人员发现一种名为Rhodoferax ferrireducens的细菌能将电子传递给铀的替身--铁。令他们大吃一惊的是,研究小组成员发现这种细菌能消耗多种糖分。
随后,Lovley 和 Chaudhuri将Rhodoferax培养物放在一个双缸水池的一边。每缸放一个石墨电极,电极用电线连接。当溶液中加入葡萄糖或其它糖类时,Rhodoferax就生长繁殖,完全覆盖了带正电的阳极,也就是说细菌把糖释放的电子传递给了阳极。事实上,细菌对糖类释放电子的转化效率达到了84%。
这种破纪录的高效细菌电池非常值得关注,华盛顿海军呢研究实验室的细菌燃料电池专家和电化学家Leonard Tender认为。但Lovley和他的同事警告说这项技术距离工业化技术还很遥远。必需克服的一个关键障碍就是:细菌吸取糖中电子的速度太慢了,难以达到实践中的电流供应水平。(生物通编译)