《美國研發(fā)出新型生物發(fā)電技術(shù)-中國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《美國研發(fā)出新型生物發(fā)電技術(shù)-中國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)(3頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、美國研發(fā)出新型生物發(fā)電技術(shù)|中國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)
美國賓夕法尼亞大學(xué)的科研小組發(fā)明了一種新型的發(fā)電技術(shù),即微生物逆向電滲析電池(MRC)。這一技術(shù)由兩個不同的技術(shù)結(jié)合而成。該小組揚(yáng)長避短,規(guī)避了這兩個技術(shù)的局限性,開發(fā)出效率更高、成本更低,且十分方便的電池技術(shù)?! ∵@兩個技術(shù)分別為微生物燃料電池(MFC),即利用生活廢水中自然存在的細(xì)菌發(fā)電,以及逆向電滲析(RED),也就是利用淡水和鹽水之間的鹽度梯度來發(fā)電??蒲行〗M負(fù)責(zé)人、能源與環(huán)境研究專家布魯斯?羅根表示:“這兩個技術(shù)每個都存在優(yōu)點(diǎn)和弊端,把它們結(jié)合在一起,取其優(yōu)點(diǎn),結(jié)合之后,效果更佳。” 科研小組研究指出,把生活廢水中的細(xì)菌降解,再
2、結(jié)合淡水和海水之間的鹽度梯度來發(fā)電,優(yōu)勢更加明顯。另外,廢水中蘊(yùn)含有大量以有機(jī)物形式存在的能量,而這些能量是處理這些廢水所需能量的10倍之多?! 巴ǔN覀儾焕眠@些能量,而是簡單地放任自流,浪費(fèi)很多能量。”羅根表示。而生活廢水加上家畜和食品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水所蘊(yùn)含的全部能量幾乎可以維持全美水利基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行?!拔翌A(yù)計(jì)通過MRC技術(shù),可為美國帶來17吉瓦的電力,要知道,一座核反應(yīng)堆一年發(fā)電能力也只有1吉瓦左右?!绷_根自信地說?! 】蒲行〗M把MRC技術(shù)的發(fā)電原理報告發(fā)表在了日前出版的《科學(xué)》雜志上。報告顯示,在使用RED技術(shù)時,淡水和海水會被水泵壓過兩個膜片,這對膜片與帶相反電荷的電極相連,會
3、讓正負(fù)電荷分別朝不同的方向行進(jìn),當(dāng)離子朝它們各自的電極移動時,就會產(chǎn)生電流。但這一方法需要使用很多膜片,因此成本很高。而MFC 的技術(shù),則是利用微生物群來分解和氧化有機(jī)物,此過程會釋放出向陽極移動的電子,而這時水中的氫離子則會通過質(zhì)子交換膜并進(jìn)入獨(dú)立的陰極,這樣一個從陽極到陰極的游走產(chǎn)生了電力。而氫離子還會與周圍的氧相結(jié)合,形成清潔的水?! 】蒲行〗M把一個由幾對膜片組成的RED模塊置于一個MFC的陰極和陽極之間,以此形成MRC技術(shù)。兩者結(jié)合可獲得更高的能量密度,即RED堆會增加MFC的電流,而MFC電極之間的電壓能使RED堆使用更少的膜片進(jìn)行 操作?! ×_根還大膽假設(shè),如果利用碳銨鹽溶液來代替海水發(fā)電效果會更好。把RED堆中的海水替換成碳銨鹽溶液,這不僅能提高能量密度,碳酸氫銨也能在堆內(nèi)再生,使該堆成為一個封閉系統(tǒng)?! ×硐ぃ⒉范爬瓏蹩萍即髮W(xué)對這一技術(shù)非常感興趣,該大學(xué)希望與羅根小組共同合作,而且不會吝嗇資金和人力的支持。(責(zé)任編輯:唐苑) ?。▉碓矗?中國行業(yè)研究網(wǎng))