美国研发出新型生物发电技术概况

2012-08-04 08:32:36 lanitel

美国宾夕法尼亚大学的科研小组发明晰一种新式的发电技能,即微生物逆向电渗析电池(MRC)。这一技能由两个异样的技能连系而成。该小组取长补短,规避了这两个技能的局限性,开宣布功率更高、本钱更低,且十分便利的电池技能。

这两个技能别离为微生物燃料电池(MFC),即运用生计废水中天然存在的细菌发电,以及逆向电渗析(RED),也就是运用淡水和盐水之间的盐度梯度来发电。科研小组负责人、动力与环境研讨学者布鲁斯·罗根表明:“这两个技能每个都存在长处和坏处,把它们连系在一起,取其长处,连系之后,作用更佳。”

科研小组研讨指出,把生计废水中的细菌降解,再连系淡水和海水之间的盐度梯度来发电,优势愈加显着。别的,废水中包含有许多以有机物方式存在的能量,而这些能量是处置这些废水所需能量的10倍之多。

“一般咱们不运用这些能量,而是简略地任其自然,糟蹋许多能量。”罗根表明。而生计废水加上牲畜和食物出产进程中发生的废水所包含的悉数能量简直可以保持全美水利基础设施的运转。“我估计经过MRC技能,可为美国带来17吉瓦的电力,要知道,一座核反应堆一年发电能力也只要1吉瓦左右。”罗根自傲地说。

科研小组把MRC技能的发电原理陈述宣布在了日前出书的《科学》杂志上。陈述显现,在运用RED技能时,淡水和海水会被水泵压过两个膜片,这对膜片与带相反电荷的电极相连,会让正负电荷别离朝异样的方向跋涉,当离子朝它们各自的电极挪动时,就会发生电流。但这一办法需求运用许多膜片,因而本钱很高。而MFC 的技能,则是运用微生物群来分化和氧化有机物,此进程会释放出向阳极挪动的电子,而这时水中的氢离子则会经过质子交流膜并进入独立的阴极,这样一个从阳极到阴极的游走发生了电力。而氢离子还会与周围的氧相连系,构成卫生的水。

科研小组把一个由几对膜片组成的RED模块置于一个MFC的阴极和阳极之间,以此构成MRC技能。两者连系可获得更高的能量密度,即RED堆会添加MFC的电流,而MFC电极之间的电压能使RED堆运用更少的膜片进行操作。

罗根还斗胆假定,若是运用碳铵盐溶液来替代海水发电作用会更好。把RED堆中的海水替换成碳铵盐溶液,这不仅能进步能量密度,碳酸氢铵也能在堆内再生,使该堆成为一个封闭系统。

另悉,阿卜杜拉国王科技大学对这一技能十分感兴趣,该大学期望与罗根小组一起协作,并且不会小气资金和人力的撑持。

 

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