自供电微生物燃料电池或可提供无限量的氢气供应

使用泵,液体在海水瓶和淡水瓶之间连续流动。该系统被称为微生物逆电渗析电解池。Kim, Logan/PNAS

氢燃料电池有一天可以满足许多工业能源需求,但目前用现有方法生产氢气既困难又脏。根据宾夕法尼亚州立大学研究人员的说法,一种新型微生物燃料电池可以自行供电并生产可再生的氢气供应。该系统使用海水、淡水和细菌。

它为微生物燃料电池增加了水基电源,因此无需外部电源来补充微生物新陈代谢的副产品。根据研究论文的作者的说法,摆脱电网束缚是燃料电池技术的一大突破。

为了提供额外的能源,宾夕法尼亚州立大学的Younggy Kim和Bruce Logan使用了一种逆电渗析(RED)系统,在该系统中,带电粒子通过膜在一个方向上移动。Kim和Logan在一个腔室里装满海水,在另一个腔室里装满淡水。盐度差异驱动离子从海水侧通过离子交换膜流向淡水侧,从而在膜两侧产生电压。

细菌被放置在淡水侧,在那里它们以有机物为食,在其新陈代谢过程中释放电子。结合RED系统的能量,整个装置产生的电压足以将水分子分解成氧气和氢气。研究人员称之为“微生物逆电渗析电解池”。

作者在《美国国家科学院院刊》上发表的论文中解释说,“单独来看,这两个系统都无法产生氢气。”“MEC需要能量输入(增加电压);而小的RED堆本身无法产生电流。”

此外,该设备中使用的细菌可以吞噬有机废物,因此作者表示,该系统可以用于废水处理。未来的原型可以研究流速如何影响电压的产生。

然而,目前该系统造价太高,无法真正对氢气生产产生影响。也许有一天吧。

[通过 BBC]

 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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