細菌電池新進展

第一個細菌電池可以追溯到1910年，英國植物學家利用鉑作為電極放進大腸桿菌的培養液里，成功地制造出細菌電池。

近日，inhabitat.com的報道稱，在MIT的Angel Belcher教授帶領下這個研究小組已經制造出了細菌驅動鋰電池的正負極。正負極是電池的關鍵部分。正負極之間通過電解液使電離子流動，然后產生電。不要擔心這款電池安全性，這種用于發電的病毒是普通噬菌體，對人體無害。研究人員希望最后制造出標準尺寸汽車電池。這個想法現在實現不了，因為他們現在電池只有硬幣大小，而且只能循環使用大約100次。但令人欣喜的是，電池驅動材料是無毒化學物質，而且相當環保。

說起細菌發電，可以追溯到1910年，英國植物學家利用鉑作為電極放進大腸桿菌的培養液里，成功地制造出世界上第一個細菌電池。1984年，美國科學家設計出一種太空飛船使用的細菌電池，其電極的活性物質是宇航員的尿液和活細菌。不過，那時的細菌電池放電效率較低。到了20世紀80年代末，細菌發電才有了重大突破，英國化學家讓細菌在電池組里分解分子，以釋放電子向陽極運動產生電能。其方法是，在糖液中添加某些諸如染料之類的芳香族化合物作為稀釋液，來提高生物系統輸送電子的能力。在細菌發電期間，還要往電池里不斷地充氣，用以攪拌細菌培養液和氧化物質的混和物。據計算，利用這種細菌電池，每100克糖可獲得1352930庫侖的電能，其效率可達40％，遠遠高于現在使用的電池的效率，而且還有10％的潛力可挖掘。只要不斷地往電池里添入糖就可獲得2安培電流，且能持續數月之久。
??? 利用細菌發電原理，還可以建立細菌發電站。在10米見方的立方體盛器里充滿細菌培養液，就可建立一個1000千瓦的細菌發電站，每小時的耗糖量為200千克，發電成本是高了一些，但這是一種不會污染環境的"綠色"電站，更何況技術發展后，完全可以用諸如鋸末、秸稈、落葉等廢有機物的水解物來代替糖液，因此，細菌發電的前景十分誘人。
??? 現在,各發達國家如八仙過海，各顯神通：美國設計出一種綜合細菌電池，是由電池里的單細胞藻類首先利用太陽光將二氧化碳和水轉化為糖，然后再讓細菌利用這些糖來發電；日本將兩種細菌放入電池的特制糖漿中，讓一種細菌吞食糖漿產生醋酸和有機酸，而讓另一種細菌將這些酸類轉化成氫氣，由氫氣進入磷酸燃料電池發電；英國則發明出一種以甲醇為電池液，以醇脫氫酶鉑金為電極的細菌電池。
??? 人們還驚奇地發現，細菌還具有捕捉太陽能并把它直接轉化成電能的"特異功能"。美國科學家在死海和大鹽湖里找到一種嗜鹽桿菌，它們含有一種紫色素，在把所接受的大約10％的陽光轉化成化學物質時，即可產生電荷。科學家們利用它們制造出一個小型實驗性太陽能細菌電池，結果證明是可以用嗜鹽性細菌來發電的，用鹽代替糖，其成本就大大降低了。由此可見，讓細菌為人類供電已不是遙遠的設想，而是不久的現實。