什么是微生物燃料电池？ _微生物燃料电池的优势

什么是微生物燃料电池？微生物燃料电池的概念已经提出将近三十年了。当时一个英国研究人员在碳水化合物中培养细菌的过程中，连接两个电极时，观测到了微弱的电流。尽管它还只处于实验室研究阶段。但其研究已经逐渐成形，有望成为一种替代能源。
事实上，光合作用细菌可以有效地从它们的食物中分离出能量。微生物可以从有机废物中剥离电子，然后形成电流。利用先进的电子提取技术，可以使这个转化过程更有效地进行。
目前，研究人员们把微生物封装在密闭的无氧测试管中，测试管的形状被做成类似电路的回路。当处理废物时，先把有机废水通入管中，作为副产品电子向阳极移动，然后通过回路流到阴极。另外一种副产品质子通过一块离子交换膜流到阴极。在阴极中，电子和质子与氧气发生反应形成水。
一块微生物燃料电池，理论上最大可以产生1.2伏特电压。但是可以像电池一样把足够多的燃料电池并联和串联起来，产生足够高的电压来作为一种有实际应用的电源。
光合作用细菌
微生物燃料电池的优势与现有的其它利用有机物产能的技术相比,微生物燃料电池具有操作上和功能上的优势：首先,它将底物直接转化为电能,保证了具有高的能量转化效率；其次,不同于现有的所有生物能处理,微生物燃料电池在常温环境条件下能...
微生物燃料电池的产电机理一般来说，燃料电池都需要对生物燃料分子进行分解和重建，这个过程会释放出电子，电子
聚集在一起形成电流。利用生物质能的装置。可分为间接型燃料电池和直接型燃料电池。
在间接型燃料电池中，由水的厌氧酵解或光解作用产生氢等电活性成分，然后在通常的
氢－氧燃料电池的阳极上被氧化。
在直接型燃料电池中，有一种氧化还原蛋白质作为
电子由基质直接转移到电极的中间物。如利用N，N，N'，N'－四甲基－P－苯氨基二胺作为
介质，由甲醇脱氢酶和甲酸脱氢酶所催化的甲醇的完全氧化作用，可用来产生电流。
生物燃料电池尚处于试验阶段，已可提供稳定的电流，但工业化应用尚未成熟。
天津大学研制出高效混菌微生物燃料电池天津化工大学学生团队研发的成果——高效混合微生物燃料电池，近日获得2015年国际基因工程机器设计大赛金奖和bestenergy项目个人奖。目前，国内外已开发出多种单一菌种的微生物燃料电池。但由于产电细菌代谢能力有限，培养条件苛刻，电池发电效率较低。天达的微生物燃料电池选用混合菌群系统，利用基因工程改造菌种，使混合菌群系统既能共存，又能高效协同。经过逐步的技术优化，它将能够产生与锂电池相同的功率输出。据悉，天达研发的这款电池可持续高效发电80小时以上。
哈工大微生物燃料电池研究获重要进展在国家重大水污染项目和城市水资源与水环境国家重点实验室的支持下，哈尔滨工业大学陈智强教授课题组在微生物燃料电池深度脱盐和重金属去除研究方面取得重大进展。本课题组的三项相关研究成果，即“微生物燃料电池耦合膜电容去离子技术提高脱盐效率的研究”、“新型微生物燃料电池同时脱盐去除铜离子的研究”和“一种可同时脱盐去除六价铬的微生物燃料电池的研究”，已于今年陆续在环境领域国际知名期刊《脱盐》上发表。这三篇论文的新颖性和重要性得到了审稿人的充分肯定，哈尔滨工业大学是论文的唯一署名单位。针对传统微生物脱盐燃料电池对低浓度卤水脱盐效率低的问题，课题组创新性地提出了将微生物脱盐燃料电池与膜电容去离子技术耦合处理卤水的思路。这一技术成果有望实现特殊环境下的海水淡化。
微生物燃料电池的分类介体【什么是微生物燃料电池？】向微生物燃料电池中添加的介体主要有两种：第一类是人工合成的介体，主要是一些染料类的物质，如吩嗪、吩噻嗪、靛酚、硫堇等等。这些介体必须满足一定的条件：
(1) 能穿透进入微生物的细胞内发生氧化反应；
(2) 非常容易得电子；(3) 在被还原之前能快速离开微生物细胞；
(4) 在阳极表面有很好的电化学活性；
(5) 稳定性好；
(6) 在阳极电解液中是可溶的；
(7) 对微生物没有毒性；
(8) 不会被微生物代谢掉。第二类是某些微生物自身可以合成介体，如Pseudomo