據(jù)外媒報(bào)道，一個(gè)由加州大學(xué)洛杉磯分校領(lǐng)導(dǎo)的工程師和化學(xué)家團(tuán)隊(duì)在開(kāi)發(fā)微生物燃料電池方面邁出了一大步--該技術(shù)利用天然細(xì)菌從廢水中的有機(jī)物中提取電子以產(chǎn)生電流憾宅。一項(xiàng)詳細(xì)說(shuō)明這一突破的研究已發(fā)表在《科學(xué)》上赞季。

這項(xiàng)研究的論文共同通訊作者、加州大學(xué)洛杉磯分校塞繆里工程學(xué)院材料科學(xué)與工程系教授兼主任Yu Huang表示：“利用廢水中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌的活體能量回收系統(tǒng)為環(huán)境可持續(xù)性努力提供了一記重拳奢驯。細(xì)菌的自然種群可以通過(guò)分解有害的化學(xué)物質(zhì)來(lái)幫助消除地下水的污染∩旯常現(xiàn)在，我們的研究還展示了一種從這一過(guò)程中利用可再生能源的實(shí)用方法瘪阁。”

該團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注于Shewanella屬細(xì)菌撒遣，這些細(xì)菌因其能源生成能力而被廣泛研究。它們可以在所有類(lèi)型的環(huán)境中--包括土壤罗洗、廢水和海水--生長(zhǎng)和繁殖愉舔，而不受氧氣水平的影響。

沙瓦氏菌物種自然地將有機(jī)廢物分解成更小的分子伙菜，電子是代謝過(guò)程的副產(chǎn)品轩缤。當(dāng)這些細(xì)菌在電極上長(zhǎng)成薄膜時(shí)，一些電子可以被捕獲并形成一個(gè)微生物燃料電池進(jìn)而產(chǎn)生電力贩绕。

然而火的，由單胞沙瓦氏菌驅(qū)動(dòng)的微生物燃料電池以前沒(méi)有從細(xì)菌中捕獲足夠的電流，進(jìn)而以使該技術(shù)在工業(yè)上具有實(shí)用性淑倾。很少有電子能快速移動(dòng)到足以逃離細(xì)菌的膜并進(jìn)入電極以提供足夠的電流和功率馏鹤。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員在由一種氧化石墨烯組成的電極上添加了銀的納米顆粒绸廉。這些納米顆粒釋放出銀離子牵蠢，細(xì)菌利用其新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生的電子將其還原為銀納米顆粒，然后融入其細(xì)胞中姨痊。一旦進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)仓疯，銀顆粒就像微型傳輸線一樣捕捉細(xì)菌產(chǎn)生的更多電子。

該研究的論文另一位通訊作者购狈、加州大學(xué)洛杉磯分谢昶郏化學(xué)和生物化學(xué)教授Xiangfeng Duan指出：“將銀納米粒子加入細(xì)菌中就像為電子創(chuàng)造了一條專(zhuān)用快車(chē)道，這使得我們能以更快的速度提取更多的電子杂猾。”

隨著電子傳輸效率的大幅提高虏绑，所產(chǎn)生的銀浸泡的Shewanella薄膜向外部電路輸出了80%以上的代謝電子并產(chǎn)生了每平方厘米0.66毫瓦的功率--比以前微生物基燃料電池的最佳值高出一倍以上。

隨著電流的增加和效率的提高签子，這項(xiàng)由美海軍研究辦公室支持的研究表明就壳，由銀-沙瓦氏菌混合細(xì)菌驅(qū)動(dòng)的燃料電池可能為實(shí)際環(huán)境中的足夠功率輸出鋪平道路搭为。