

鸡毛与人类的头发和指甲一样,主要由一种名为角蛋白的坚韧蛋白质组成。正如你自己的头发和指甲一样,鸡在其一生中会产生大量的羽毛。一般来说,这并不是一个大问题——但对于食品行业来说,情况就不同了。每年,在家禽生产过程中,约有 4000 万吨鸡毛被焚烧,释放出二氧化碳和二氧化硫等有害烟雾。
为所有这些羽毛找到新的用途,可以大大减少食物浪费和污染,而一个研究团队可能已经找到了解决办法:将羽毛制成绿色氢燃料电池的关键组成部分。
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正如在通过ACS Applied Materials & Sciences发表的一篇新论文中所详细介绍的那样,来自苏黎世联邦理工学院和新加坡南洋理工大学(NTU)的科学家们开发了一种从羽毛中提取角蛋白并将其纺成称为淀粉样原纤维的细纤维的方法。从那里,这些原纤维可以被安装为氢燃料电池至关重要的半透膜。传统上由剧毒的“永久化学物质”组成,这些膜允许质子通过,同时阻止电子。被阻止的电子然后被迫通过外部电路从负极流向正极,从而产生电。
“我们最新的发展实现了一个闭环:[我们采用]一种燃烧时会释放二氧化碳和有毒气体的物质,并在不同的环境中使用了它,”苏黎世联邦理工学院食品与软材料教授 Raffaele Mezzenga 在最近的大学简介中说。“通过我们的新技术,它不仅取代了有毒物质,而且还防止了二氧化碳的释放,从而降低了整体的碳足迹循环。”
据研究人员称,在实验室环境中,由角蛋白衍生的膜的生产成本已经低于现有的合成氢燃料电池膜,并希望类似的节省也能转化为大规模生产。该团队已申请了联合专利,并正在寻找合作伙伴和投资者,以使产品公开上市。尽管如此,燃料电池要成为真正可行的可再生能源仍面临许多障碍。虽然氢燃料电池的唯一排放物是热量和水,但实际用于发电的能源在很大程度上仍来自天然气等甲烷源。这种依赖性可能削弱了氢燃料电池的绿色能源承诺。
但即使在这方面,鸡毛也可以再次发挥作用。据报道,在氢能源生产的电解过程中,当直流电通过水将分子分解成氧气和氢气时,角蛋白膜也显示出潜力。