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牛粪中的微生物被用来制造充电电池

  • 互联网
  • 2021-12-12 15:41:14
  • 来源:
导读 (Tech Xplore)——欧洲可持续水技术卓越中心Wetsus的第一位研究员;这两家公司和荷兰瓦赫宁大学将两种微生物过程(微生物燃料电池和微生

(Tech Xplore)——欧洲可持续水技术卓越中心Wetsus的第一位研究员;这两家公司和荷兰瓦赫宁大学将两种微生物过程(微生物燃料电池和微生物电合成)结合在一个设备中,制造出第一个微生物可充电电池。

电池的生物电解质含有从牛粪和其他来源提取的微生物。牛粪中含有的微生物会自然地将氢气和二氧化碳转化为小的有机化合物。在微生物电合成的耗电过程中,这些细菌也可以被“喂”上电极,产生这些有机化合物。微生物燃料电池通过分解小的有机化合物来发电。

为了给新电池充电,阴极牛粪中的微生物被提供电子,电子与环境中的二氧化碳结合产生乙酸盐。为了给电池放电,阳极中不同的微生物会消耗醋酸盐产生电子。研究人员已经证明,电荷可以储存几个小时,电池可以在两周内反复充放电。

未来,微生物充电电池可以提供一种方式来储存太阳能和风能等可再生能源捕获的能量。这些能源将提供最初发送给微生物的电子。一般来说,这种电池可以为现有电池提供一种廉价、清洁和可再生的替代品。

尽管第一个原型证明了微生物可充电电池的合理性,但要使电池与常规电池竞争,还需要做更多的工作。例如,能量密度需要增加,研究人员计划通过设计更好的反电极和增加乙酸盐浓度来解决这个问题。

“由于微生物可充电电池的能量密度将在很大程度上取决于可形成的基质的最终浓度,因此可以预测,其应用将仅限于固定用途,在最佳情况下,能量密度可与井底相当。众所周知,老式的铅酸汽车电池非常好。”《Wetsus》和瓦赫宁根大学的合著者萨姆莫勒纳尔告诉Tech Xplore。“但是,由于电池不含任何有害化学物质或(昂贵的)重金属,升级电池可能相对便宜,在没有严格控制的国内情况下使用是安全的。”

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