| | | 微生物燃料电池:新型产能生物技术
| | 材料科学与工程微生物燃料电池(MFCs)提供了从可生物降解的材料科学与工程、还原的材料科学与工程化合物中维持能量产生的新机会。MFCs可以利用不同的碳水化合物,同时也可以利用废水中含有的各种复杂物质。关于它所涉及的能量代谢过程,以及细菌利用阳极作为电子受体的本质,目前都只有极其有限的信息;还没有建立关于其中电子传递机制的清晰理论。倘若要优化并完整的发展MFCs的产能理论,这些知识都是必须的。依据MFC工作的参数,细菌使用着不同的代谢通路。这也决定了如何选择特定的微生物及其对应的不同的性能。在此,我们将讨论细菌是如何使用阳极作为电子传递的受体,以及它们产能输出的能力。对MFC技术的评价是在与目前其它的产能途径比较下作出的。 微生物燃料电池并不是新兴的东西,利用微生物作为电池中的催化剂这一概念从上个世纪70年代就已存在,并且使用微生物燃料电池处理家庭污水的设想也于1991年实现。但是,经过提升能量输出的微生物燃料电池则是新生的,为这一事物的实际应用提供了可能的机会。 MFCs将可以被生物降解的物质中可利用的能量直接转化成为电能。要达到这一目的,只需要使细菌从利用它的天然电子传递受体,例如氧或者氮,转化为利用不溶性的受体,比如MFC的阳极。这一转换可以通过使用膜联组分或者可溶性电子穿梭体来实现。然后电子经由一个电阻器流向阴极,在那里电子受体被还原。与厌氧性消化作用相比,MFC能产生电流,并且生成了以二氧化碳为主的废气。
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