什么是微生物电池?
煤、石油和天然气是目前人类生活的主要能源。随着人类社会的发展和生活水平的提高,需要消耗的能源日益增加。而这些大自然赋予的能源物质,是通过几千年的地壳变动逐渐积累起来的。数量虽然多,但毕竟有限。因此,人们终将面临能源危机的那一天。
当然,人可以从很多方面获取能量。例如,太阳能是一种巨大的能源。此外,地热、水力和核裂变都可以释放大量热能。实验研究表明,利用微生物发电向人们展示了光明的前景。
电池有很多种,燃料电池是这个家族的后起之秀。一般电池由正极、负极和电解液组成,燃料电池也是如此:燃料在负极一端发生化学反应,失去电子;让氧化剂在正极的一端反应,让电子从负极通过导线运行。就像普通电池一样,此时导线中有电流流过。
燃料电池可以使用氢、肼、甲醇、甲醛、甲烷、乙烷等。作为燃料,还有氧气、空气、过氧化氢等。作为氧化剂。现在我们可以利用微生物生命活动产生的所谓“电极活性物质”作为电池燃料,然后通过类似于燃料电池的方法将化学能转化为电能,从而成为微生物电池。
作为微生物电池的电极活性物质,主要是氢气、甲酸、氨等。例如,人们发现了许多能产生氢气的细菌,其中有30多种趋化异养细菌。它们可以发酵碳水化合物、醇类、有机酸等有机物,从中吸收化学能以满足自身生命活动的需要,同时以氢的形式释放另一部分能量。以这种氢气为燃料,可以制造氢氧微生物电池。