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細菌發電

細菌在生物科技領域中也有著廣泛運用,例如:利用革蘭細菌能分辨出許多種類細菌。目前對於細菌的一個創新應用就是細菌發電,科學家甚至預言:21世紀將是一個細菌發電、造福世界的時代。

利用細菌發電的曆史,可以追溯到20世紀初期。當時,英國植物學家將金屬元素“鉑”作為電極,放進大腸杆菌的培養液裏,成功

製造出世界上第一個細菌電池,這是一個具有劃時代意義的實驗。

1984年,美國科學家利用細菌設計出了一種供太空飛船使用的細菌電池。這種電池的電極活性物質,是宇航員的尿液和活細菌,這樣既能緩解宇宙垃圾,又能節省能源。隻不過這種細菌電池放電效率較低,在當時看來不太實用,所以細菌電池研究一直被擱置,直到80年代後期,才得到突飛猛進的發展。

細菌發電的原理是:讓細菌在電池組裏分解,以釋放電子向陽極運動產生電能。具體方法是:利用糖類溶液(如白糖水)作為溶液,用一些燃料作為稀釋液,降低溶液裏糖類物質的密度。然後在發電期間,不斷往溶液裏填充氣體,可以用管子朝溶液裏吹氣,同時不斷攪拌**,提高生物係統輸送電子的能力。

細菌電池的使用效率高達40%,比我們日常使用的普通電池的效率要高許多,可操作性也很強。

目前世界範圍內已經發明了幾種細菌電池,而且實用性較強。第一種是由美國設計的一種綜合性細菌電池。這種電池,首先讓其中的單細胞藻類利用日照,把二氧化碳和水轉化為糖,接著電池內的細菌便利用這些糖來發電。

第二種是日本發明的細菌電池。日本科學家將兩種細菌放入電池的特製糖漿中。讓一種細菌吞食糖漿,產生醋酸和有機酸;讓另一種細菌把這些酸類轉化成氫氣,利用氫氣進入磷酸燃料電池發電。