細菌電池有跟些優(yōu)點?
生物學(xué)家預(yù)言，21世紀(jì)將是細菌發(fā)電造福人類的時代。說起細菌發(fā)電，可以追溯到1910年，英國植物學(xué)家利用鉑作為電極放進大腸桿菌的培養(yǎng)液里，成功地制造出世界上第一個細菌電池。1984年，美國科學(xué)家設(shè)計出一種太空飛船使用的細菌電池，其電極的活性物質(zhì)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(jì)80年代末，細菌發(fā)電才有了重大突破，英國化學(xué)家讓細菌在電池組里分解分子，以釋放電子向陽極運動產(chǎn)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(tǒng)輸送電子的能力。在細菌發(fā)電期間，還要往電池里不斷地充氣，用以攪拌細菌培養(yǎng)液和氧化物質(zhì)的混和物。據(jù)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(xiàn)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(xù)數(shù)月之久。
利用細菌發(fā)電原理，還可以建立細菌發(fā)電站。在10米見方的立方體盛器里充滿細菌培養(yǎng)液，就可建立一個1000千瓦的細菌發(fā)電站，每小時的耗糖量為200千克，發(fā)電成本是高了一些，但這是一種不會污染環(huán)境的"綠色"電站，更何況技術(shù)發(fā)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(fā)電的前景十分誘人。
現(xiàn)在,各發(fā)達國家如八仙過海，各顯神通：美國設(shè)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(zhuǎn)化為糖，然后再讓細菌利用這些糖來發(fā)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(chǎn)生醋酸和有機酸，而讓另一種細菌將這些酸類轉(zhuǎn)化成氫氣，由氫氣進入磷酸燃料電池發(fā)電；英國則發(fā)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(fā)現(xiàn)，細菌還具有捕捉太陽能并把它直接轉(zhuǎn)化成電能的"特異功能"。最近，美國科學(xué)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(zhuǎn)化成化學(xué)物質(zhì)時，即可產(chǎn)生電荷。科學(xué)家們利用它們制造出一個小型實驗性太陽能細菌電池，結(jié)果證明是可以用嗜鹽性細菌來發(fā)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(shè)想，而是不久的現(xiàn)實。