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污水净化设备也能够发电

科学家说,净化家庭污水的小型装置可能成为发展中国家的城市和偏远社区的电力来源。

这种装置里生活着希瓦氏菌(Shewanella oneidensis),这是可以分解污水中的有机物而产生电子和质子的几种细菌之一。如果把污水置于存在这种细菌的电极之间,这个过程可以用于产生电流。

这个主意已经存在了好多年,但是迄今为止微生物燃料电池还不能产生足够的电流从而为甚至是最简单的电器提供能源。如今科学家通过设计能够从细菌中捕捉更多电子的电极从而制造出了更有效率的电池。这种新的电极是用金纳米颗粒涂敷的,它能够把电量提升到可用的数量。

“我设想至少在不远的将来,一种小型装置可以放在家庭而非污水处理厂。”俄勒冈州立大学的科学家、该论文的作者之一Hong Liu告诉本网站说。

这组科学家在发表于《生物传感器与生物电子学》杂志上的一篇文章中说,纳米涂层可以增加这种细菌的性能达20倍,从而产生足够的电流以推动一个灯泡或小型风扇。

“这是一个有趣而且在科学上很合理的发现。”亚利桑那州立大学生物设计研究所的研究人员、没有参与该研究的Bruce Rittmann说。

然而,由于目前产生的电流仍然相对较小,Rittmann认为污水处理是更有前景的应用。

这些科学家承认他们的装置有局限性,但是他们打算改善系统的效率并在3-5年内把它发展到商业规模。

“这是朝着我们的目标迈出的重要一步,但是我们仍然需要一些改进。”俄勒冈州立大学的科学家、论文作者之一的Frank Chaplen说。

他们还相信可以制造出利用铁纳米颗粒实现同样性能的电极,这样制造成本就会更加低廉。

推广技术促进发展的一个慈善机构“实践行动”的国际能源顾问Teo Sanchez对此表示同意,他说:“这种技术看上去相对简单,因此也就对于发展中国家的小型去中心化的应用而言非常有趣”。

 “该研究提示利用污水发电在科学上是可行的,”他说,“然而,下一步是弄清它是否在经济上可行。”

链接到《生物传感器与生物电子学》杂志的论文摘要