以细菌作为电池动力的生物质电池一直以来都是作为能源界的一个新兴热门话题,生物质动力电池拥有极高的清洁度与可再生可持续等特点被科学研发界誉为是未来动力的最终目标。日前,美国一家科研机构利用“唾液”唤醒储存细菌来形成零时动力源的技术一时间成为热点,而这一技术能否成为新能源电池的一大助力呢?
这种电池外观像巧克力,依靠口水“唤醒”电池储存的特殊细菌来驱动电流。目前这种电池的学名叫做“微生物燃料电池”其基本工作原理是:在阳极室厌氧环境下,有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子,电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和阳极之间进行有效传递,并通过外电路传递到阴极形成电流,而质子通过质子交换膜传递到阴极,氧化剂(一般为氧气)在阴极得到电子被还原与质子结合成水。但目前,利用口水唤醒电池的这种产品我们暂且叫做“口水电池”
其实这种电池并非是一项很新的技术,早在1970年的时候,科学家们利用微生物降解环境污染物的时候就发现了这种技术。但是当时并非是用作于能量转换。这种将微生物当做是催化剂的概念是源自于污水处理的的一次实验。发现微生物质能够将底料直接转化为电能,而反应过程中仅仅只产生二氧化碳的废弃。其废料不需要再经过二次废弃处理。
目前这种用口水驱动进行反应的微生物质燃料电池还处在一个开发阶段,以一种叫“奥奈达湖杆菌”的厌氧菌为动力。奥奈达湖杆菌是在美国纽约的奥奈达湖湖底分离出来的,它可在低氧重金属的环境存活,还把金属离子给还原成金属,经常用于纳米技术与废污水处理当中。微生物燃料电池也是要借用它的这种特性。但是这种电池目前最大的缺陷是其功率较低。已经制成的试验品中需要单位在16个左右的生物质电池块才能勉强点亮1个LED灯。