无穷发电不是梦？微生物燃料电池大突破：只要土壤中有碳就行！

财联社1月17日讯（编辑 黄君芝）近期，美国西北大学的一个研究小组展示了一种非凡的发电新方法，他们将一个平装书巨细的装置放置在土壤中，只要土壤中有碳，就可以利用微生物分解土壤产生的能量来发电。

这种装备被称为微生物燃料电池，已有100多年的汗青。它们的工作原理有点像电池，有阳极、阴极和电解质，但它们不是从化学泉源获取电力，而是与细菌一起工作，细菌在吞噬土壤时天然地向附近的导体提供电子。

然而，这些细菌必要被埋在土壤里的同时保持水和氧气的供应。该项目负责人Bill Yen说，“它们的性能不可靠和输出功率较低，拦阻了它们的实际应用，特别是在低湿度条件下。”

因此，研究小组动手创造了几种新的操持，旨在使电池可以或许连续打仗氧气和水，并乐成地研制出了一种外形像垂直放置在水平圆盘上的墨盒的操持。圆盘状的碳毡阳极水平放置在装备底部，深埋在土壤中，当微生物消化土壤时，它可以捕捉电子。

与此同时，导电金属阴极则垂直放置在阳极的顶部。因此，只要底部埋得充足深，就可以从深层土壤中获取水分，而顶部则与地表齐平。

别的，在电极的整个长度上都有一个通气间隙，顶部的掩护盖可以防止尘土和碎屑掉入，堵截阴极与氧气的打仗。阴极的一部门还涂有防水质料，如许当洪流泛滥时，仍有一部门疏水性阴极与氧气打仗，以保持燃料电池的运行。

最新研究结果已于近期发表在了《盘算机协会（ACM）交互、移动、可穿着和泛在技能论文集》（Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies）上。

在测试中，这种操持在差别的土壤湿度水平下表现同等，从完全浸没在水中到“有些干燥”的土壤（含水量仅为 41%）。匀称而言，它所产生的电量是其板载湿度和触摸检测体系运行所需电量的68倍，并能通过微型天线将数据传输到附近的基站。

与其他超恒久发电泉源一样，比如利用核废料制成的光伏金刚石电池，这里产生的电量不敷以驱动智能手机，更多的是被操持为为小型传感器供电，这些传感器可以恒久运行，无需定期更换电池。

Yen说：“假如我们想象未来有数万亿个如许的装备，我们不大概用锂、重金属和对环境有害的毒向来制造每一个装备。我们必要找到更换方案。因此，我们把眼光投向了土壤微生物燃料电池，它利用特别的微生物来分解土壤，并利用这种低能量来为传感器供电。只要土壤中有有机碳供微生物分解，燃料电池就有大概永世运行下去。”

根据研究团队的说法，上述操持最奇妙的部门是，其全部组件都可以在五金店的货架上买到。因此，在这项研究和广泛商业化之间不存在供应链或质料题目。

（财联社 黄君芝）