微生物燃料电池技： 氢转化率将提高10倍

“微生物燃料电池（MFC）”是一项利用微生物发电制造氢的电池技术。东京医科大学研究小组日前正在进行一项研发，该技术可将氢的转化率提高10倍。微生物燃料电池将首先运用在污水处理设备上，预计到2030年就可以实现利用触手可及的身边环境就可以轻松获取氢资源。微生物反应转化而来的氢，用于汽车燃料的未来迟早也会到来。

微生物燃料电池利用一种“电流转化菌”，它在水中等没有氧的环境下分解有机物时可产生电子。将负极金属板放进污水或污泥时，里面的生物就会分解有机物产生电子和氢离子，从金属板上回收电子时就会向正极方向传送发电。氢离子与从正极方向流出的电子、氧气发生反应生成水。制造氢气的机制几乎是相同的。微生物燃料电池的一面电极首先会产生氢离子和电子。施加电能后，在另一面电极氢离子和电子结合形成氢气。

只要灵活利用身边的环境就可以制造出氢，可大幅降低成本。例如，田间土壤里的微生物可以分解有机物。生活垃圾等废弃物也可转化出氢。这方面，最接近实用化的莫过于污水处理厂。虽然效率尚不及现有燃料电池，但优点是兼具了污水净化和发电两项特点。据悉，目前日本污水处理厂的年耗电量占电力使用量的0.7%。东京药科大学的渡边一哉教授言：“用微生物燃料电池供电的话，可将耗电量控制在现状的20%左右”。

在微生物燃料电池研究领域，以往美国长期引领世界。但从2010年起中国在这一领域的研究逐渐突出。渡边教授表示“相关论文30%以上出自中国。”据悉，目前微生物燃料电池的发电量仅为氢燃料电池的百分之一。微生物燃料电池的电极越大，微生物越多，发电量越大。但因电极成本高，所以落地有难度。未来要实现微生物燃料电池的普及，该领域的共同课题是提高发电效率、削减成本。

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