生物燃料電池技術發展及應用前景廣闊

　　微生物燃料電池 　　隨著地球上人口數量不斷增長，經濟日益發展，能源愈來愈顯得重要。新型能源——生sheng物wu燃ran料liao，吸xi引yin了le不bu少shao科ke學xue家jia對dui其qi進jin行xing研yan究jiu與yu開kai發fa。眾zhong所suo周zhou知zhi，生sheng物wu燃ran料liao一yi般ban是shi指zhi通tong過guo生sheng物wu資zi源yuan生sheng產chan的de燃ran料liao，主zhu要yao有you乙yi醇chun和he生sheng物wu柴chai油you兩liang種zhong
，可ke以yi替ti代dai廣guang泛fan使shi用yong的de汽qi油you和he柴chai油you，是shi一yi種zhong可ke再zai生sheng能neng源yuan。20世紀70niandaiyilai，youyuzhongduoguojiariyizhongshishengwuranliaodefazhan，qudelexianzhudeyanjiuchengguo。ersuoweideshengwuranliaodianchi
，jiushianzhaoranliaodianchideyuanli，liyongshengwuzhinengjiangyoujiwu(如糖類等)中的化學能直接轉化成電能的一種電化學裝置。 　　按(an)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)原(yuan)理(li)，利(li)用(yong)生(sheng)物(wu)質(zhi)能(neng)的(de)裝(zhuang)置(zhi)。可(ke)分(fen)為(wei)間(jian)接(jie)型(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)和(he)直(zhi)接(jie)型(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)。直(zhi)接(jie)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)是(shi)指(zhi)燃(ran)料(liao)在(zai)電(dian)極(ji)上(shang)氧(yang)化(hua)，電(dian)子(zi)從(cong)燃(ran)料(liao)分(fen)子(zi)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)移(yi)到(dao)電(dian)極(ji)上(shang)
，生(sheng)物(wu)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)催(cui)化(hua)燃(ran)料(liao)在(zai)電(dian)極(ji)表(biao)麵(mian)上(shang)的(de)反(fan)應(ying)；間接生物燃料電池是指燃料不在電極上反應，而在電解液中或其他地方反應，電子則由具有氧化還原活性的介體運載到電極上去。 　　ergenjudianchizhongshiyongdecuihuajizhonglei
，kejiangshengwuranliaodianchifenweiweishengwuranliaodianchihemeiranliaodianchiliangzhongleixing。meishengwuranliaodianchishizhixianjiangmeicongshengwutixizhongtiquchulai，ranhouliyongqihuoxingzaiyangjicuihuaranliaofenziyanghua，tongshijiasuyinjiyangdehaiyuan；微生物燃料電池是指利用整個微生物細胞作催化劑，依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和電極之間進行有效的電子傳遞
； 　　目前應用最廣泛的當屬微生物燃料電池。

　　微生物燃料電池（MFCs）並不是新興的工具
，利用微生物作為電池中的催化劑這一概念從上個世紀70年月就已存在，並且利用微生物燃料電池處置家庭汙水的想象也於1991年完成。可是，顛末晉升能量輸出的微生物燃料電池則是更生的，為這一事物的實踐利用供給了可能的機會。 　　與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)化(hua)學(xue)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)相(xiang)比(bi)，微(wei)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)具(ju)有(you)操(cao)作(zuo)上(shang)和(he)功(gong)能(neng)上(shang)的(de)優(you)勢(shi)。首(shou)先(xian)它(ta)將(jiang)底(di)物(wu)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)化(hua)為(wei)電(dian)能(neng)
，保(bao)證(zheng)了(le)具(ju)有(you)高(gao)的(de)能(neng)量(liang)轉(zhuan)化(hua)效(xiao)率(lv)。其(qi)次(ci)，微(wei)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)能(neng)在(zai)常(chang)溫(wen)、常壓甚至是低溫的環境條件下有效運作，電池維護成本低、anquanxingqiang。disan
，weishengwuranliaodianchisuochanshengdefeiqidezhuyaozufenshieryanghuatan，buhuichanshengwuranhuanjingdefuchanwu。disi，weishengwuranliaodianchijuyoushengwuxiangrongxing，liyongrentineideputaotangheyangweiyuanliaodeweishengwuranliaodianchikeyizhijiezhirurenti。diwu
，zaiquefadianlijichusheshidejubudiqu，weishengwuranliaodianchijuyouguangfanyingyongzaihuashiranliaoriqujinzhang、環境汙染越來越嚴重的今天，微生物燃料電池以其良好的性能向我們展示了一個美好的發展前景。 　　MFCs將(jiang)可(ke)以(yi)被(bei)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)的(de)物(wu)資(zi)中(zhong)可(ke)利(li)用(yong)的(de)能(neng)量(liang)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)為(wei)電(dian)能(neng)。要(yao)達(da)到(dao)這(zhe)一(yi)目(mu)標(biao)
，隻(zhi)需(xu)求(qiu)使(shi)細(xi)菌(jun)從(cong)利(li)用(yong)它(ta)的(de)天(tian)然(ran)電(dian)子(zi)傳(chuan)送(song)受(shou)體(ti)，例(li)如(ru)氧(yang)或(huo)者(zhe)氮(dan)，轉(zhuan)化(hua)為(wei)利(li)用(yong)不(bu)溶(rong)性(xing)的(de)受(shou)體(ti)，比(bi)喻(yu)MFC的(de)陽(yang)極(ji)。這(zhe)一(yi)轉(zhuan)換(huan)可(ke)以(yi)或(huo)許(xu)顛(dian)末(mo)利(li)用(yong)膜(mo)聯(lian)組(zu)分(fen)或(huo)者(zhe)可(ke)溶(rong)性(xing)電(dian)子(zi)穿(chuan)越(yue)體(ti)來(lai)完(wan)成(cheng)。然(ran)後(hou)電(dian)子(zi)顛(dian)末(mo)一(yi)個(ge)電(dian)阻(zu)器(qi)流(liu)向(xiang)陰(yin)極(ji)，在(zai)那(na)邊(bian)電(dian)子(zi)受(shou)體(ti)被(bei)回(hui)複(fu)複(fu)興(xing)。與(yu)厭(yan)氧(yang)性(xing)消(xiao)化(hua)感(gan)化(hua)相(xiang)比(bi)
，MFC能發生電流，並且天生了以二氧化碳(CO2)為主的廢氣。 　　美mei國guo賓bin夕xi法fa尼ni亞ya大da學xue和he中zhong國guo清qing華hua大da學xue的de最zui新xin研yan究jiu顯xian示shi，細xi菌jun可ke將jiang汙wu濁zhuo的de鹽yan水shui變bian為wei飲yin用yong水shui並bing發fa電dian。該gai研yan究jiu昭zhao示shi著zhe微wei生sheng物wu燃ran料liao電dian池chi的de發fa展zhan新xin方fang向xiang。過guo去qu
，微wei生sheng物wu燃ran料liao電dian池chi通tong常chang被bei用yong於yu發fa電dian或huo以yi氫qing氣qi或huo甲jia烷wan的de形xing式shi儲chu存cun電dian力li。 　　據探索頻道報道，賓夕法尼亞大學科學家布魯斯•洛根（BruceLogan）表示，微生物燃料電池可將有機廢物轉變為能量來源。洛根和其他在《環境科學與技術》雜誌（EnvironmentalScienceandTechnology）上發表了一篇相關論文。洛根說：“在這個最新發現中，我們認為，通過改變微生物的發電情況，我們可以將鹽水進行淡化處理。” 　　同樣也在研究微生物燃料電池的俄勒岡州立大學劉洪（音譯）表示：“無論處理後水的鹽度如何，這將是人類第一次把微生物燃料電池用於鹽水淡化。” 　　由(you)於(yu)整(zheng)個(ge)行(xing)業(ye)還(hai)處(chu)於(yu)剛(gang)剛(gang)起(qi)步(bu)階(jie)段(duan)，先(xian)期(qi)進(jin)入(ru)的(de)企(qi)業(ye)一(yi)旦(dan)確(que)立(li)了(le)技(ji)術(shu)優(you)勢(shi)

，就(jiu)能(neng)在(zai)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)中(zhong)處(chu)於(yu)有(you)利(li)地(di)位(wei)。隨(sui)著(zhe)政(zheng)策(ce)扶(fu)持(chi)力(li)度(du)加(jia)大(da)和(he)新(xin)進(jin)入(ru)企(qi)業(ye)增(zeng)多(duo)，預(yu)計(ji)未(wei)來(lai)技(ji)術(shu)進(jin)步(bu)的(de)步(bu)伐(fa)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)快(kuai)。但(dan)是(shi)
，生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)屬(shu)於(yu)高(gao)新(xin)技(ji)術(shu)產(chan)業(ye)，對(dui)進(jin)入(ru)者(zhe)資(zi)金(jin)的(de)要(yao)求(qiu)比(bi)較(jiao)高(gao)，整(zheng)個(ge)行(xing)業(ye)的(de)技(ji)術(shu)現(xian)在(zai)還(hai)未(wei)成(cheng)熟(shu)，需(xu)要(yao)持(chi)續(xu)的(de)大(da)投(tou)入(ru)之(zhi)後(hou)才(cai)可(ke)能(neng)有(you)所(suo)回(hui)報(bao)。總(zong)之(zhi)，盡(jin)管(guan)還(hai)有(you)許(xu)多(duo)工(gong)作(zuo)有(you)待(dai)開(kai)展(zhan)，但(dan)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)的(de)前(qian)途(tu)光(guang)明(ming)，將(jiang)成(cheng)為(wei)新(xin)一(yi)代(dai)的(de)產(chan)電(dian)係(xi)統(tong)。