微生物燃料電池將甲烷轉化為電力

據外國媒體報道：天(tian)然(ran)氣(qi)井(jing)口(kou)的(de)甲(jia)烷(wan)泄(xie)漏(lou)可(ke)能(neng)成(cheng)為(wei)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)來(lai)源(yuan)，如(ru)果(guo)將(jiang)這(zhe)些(xie)氣(qi)體(ti)輸(shu)送(song)到(dao)市(shi)場(chang)則(ze)可(ke)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)。現(xian)在(zai)

，一(yi)個(ge)國(guo)際(ji)研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)已(yi)經(jing)完(wan)成(cheng)了(le)第(di)一(yi)步(bu)，他(ta)們(men)的(de)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)微(wei)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)在(zai)礦(kuang)井(jing)附(fu)近(jin)將(jiang)甲(jia)烷(wan)轉(zhuan)化(hua)為(wei)電(dian)力(li)。

賓夕法尼亞州立州立大學生物技術教授兼化學工程教授Thomas K. Wood表(biao)示(shi)，目(mu)前(qian)各(ge)天(tian)然(ran)氣(qi)井(jing)都(dou)通(tong)過(guo)管(guan)道(dao)運(yun)輸(shu)甲(jia)烷(wan)，因(yin)為(wei)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)的(de)泄(xie)漏(lou)，常(chang)常(chang)會(hui)釋(shi)放(fang)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)，但(dan)是(shi)如(ru)果(guo)不(bu)通(tong)過(guo)管(guan)道(dao)長(chang)距(ju)離(li)運(yun)輸(shu)
，則(ze)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)一(yi)半(ban)的(de)泄(xie)露(lu)。幾(ji)十(shi)年(nian)來(lai)
，人(ren)們(men)一(yi)直(zhi)在(zai)嚐(chang)試(shi)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)換(huan)甲(jia)烷(wan)，但(dan)是(shi)還(hai)沒(mei)有(you)人(ren)能(neng)夠(gou)用(yong)微(wei)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)來(lai)完(wan)成(cheng)這(zhe)個(ge)工(gong)作(zuo)。

Wood教jiao授shou的de團tuan隊dui的de目mu標biao是shi使shi用yong微wei生sheng物wu燃ran料liao電dian池chi將jiang甲jia烷wan轉zhuan化hua為wei井jing口kou附fu近jin的de電dian力li
，消xiao除chu長chang途tu運yun輸shu，這zhe個ge目mu標biao距ju離li完wan成cheng還hai十shi分fen遙yao遠yuan

，但dan是shi團tuan隊dui已yi經jing創chuang造zao出chu一yi種zhong能neng夠gou將jiang甲jia烷wan轉zhuan化hua成cheng少shao量liang電dian力li的de細xi菌jun動dong力li燃ran料liao電dian池chi。

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，baokuofeishui，yisuanyanheniangzaofeiwu。raner
，weishengwuranliaodianchiquebunengyujiawanfanying，yinweisuiranyouxiaohaojiawandexijun，dantamenshenghuozaihaiyangshenchu
，muqianzaishiyanshizhongshangweipeiyang。

Wood表示，他們的團隊雖然知道有能夠分解甲烷的細菌存在，但是無法在培養基上生長，但是團隊在黑海底部找到了一些細菌，並對它們的DNA進行了研究
，並將其合成。研究人員實際上創建了一大群發電細菌
，它們中的每個細菌都可以完成發電工作。通過包括DNA克隆在內的合成生物學方法
，研究人員創造了一種類似於黑海深處的細菌，其優點是這種細菌可以在實驗室裏成功繁殖。

xindexijunjiangjiawanzhuanhuanchengyisuanyanbingchanshengdianzihenengliang，yanjiurenyuanhaizaixijunqunzhongtianjialefeiwuchuliyanyangxiaohuachizhongdewuni
，zhezhongwunihanyouchanshengkeyijiangdianzichuanshudaodianjidexijun，danzhexiexijuntongguoyidingdechulizhihoujiangshiyingshiyingjiawanhuanjing，bingzairanliaodianchizhongcunhuo。

汙泥中的細菌就像穿梭車一樣
，一旦電子到達電極，電子流就產生電。為了增加產生的電量，研究人員使用了一種天然存在的細菌屬Geobacter
，它消耗了合成細菌產生的乙酸鹽。為了驗證汙泥中腐殖質必要性
，研究人員使用僅有合成細菌和Geobacterderanliaodianchijinxingduizhao，zhegeranliaodianchimeiyouchanshengdianli。zhihoutamentianjialefuzhisuan，zheshiyizhongfeishengwudedianzichuandaozhi
，zheshi，ranliaodianchikaishigongzuo。laiziwunidexijunbifuzhisuangenghaodichuanshudianzi，yinweitamenshiziwoweichide。yanjiurenyuanyijingjiuzheyijinchengtijiaolelinshizhuanli。

Wood表示，點和傳導過程使得微生物燃料電池產生了大量的電力，但是數量上僅是甲醇燃料電池的千分之一。

本研究成果於5月17日發表在Nature Communications上。美國能源部高級研究計劃署的能源部對本研究進行了資助。