前沿科技之尿液帶來廉價(jià)電力

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布里斯托爾（Bristol）英格蘭西部大學(xué)（University of the West of England）的研究人員描述了一種方式,，可以直接用尿生產(chǎn)電力,，只需使用微生物燃料電池（MFC：Microbial Fuel Cells）。

全球每年尿液產(chǎn)量6.4萬億升,，依據(jù)是世界人口69.7億，平均每個(gè)成人每日產(chǎn)尿量的2.5升生。所以,，這項(xiàng)技術(shù)有可能改變世界。 3 h; |, Q# D) s: P來源：英格蘭西部大學(xué)

他們的研究成果《尿液利用式微生物燃料電池,；能源燃料的未來》（Urine utilisation by Microbial Fuel Cells; energy fuel for the future）,，發(fā)表在最近的英國皇家化學(xué)學(xué)會(huì)（Royal Society of Chemistry）雜志上，就是《物理化學(xué)化學(xué)物理》,。
& j7 J  t1 w& C- p, m( P) Y3 h: M該小組的目標(biāo)包括,，研究未經(jīng)處理的尿液是否可以通過微生物燃料電池發(fā)電，并計(jì)算尿用于微生物燃料電池時(shí)的發(fā)電量,。據(jù)估計(jì),，每年產(chǎn)生6.4萬億公升的尿液，這使研究人員都把尿稱作一種潛在的替代能源,，但迄今一直被忽視,。
, w3 ]! |$ V+ u& J( s8 s有三個(gè)微生物燃料電池，它們的制備采用丙烯酸（acrylic）與25毫升陽極和陰極容器,，這就是實(shí)驗(yàn)中使用的,。陽極和陰極電極用小泵連接到1公升的容器瓶,。未摻水（未加工）尿液可大量添加，把25毫升至300毫升加入再循環(huán)容器瓶,，也可以少量添加,，把0.1毫升至10毫升直接注入陽極入口。尿要使用新鮮的,，或是一周內(nèi)捐贈(zèng)的,，而樣品每次捐贈(zèng)400 – 500毫升，應(yīng)取自單個(gè)健康志愿者,，他應(yīng)是飲食正常,，沒有尿道或腎臟病史。
' t* B, z2 r# P) d/ D/ O2 Y% R0 ^; O注射25毫升尿之前,，微生物燃料電池每平方米產(chǎn)生0.9毫安（mA/m2）,，注入尿液一小時(shí)后，增加到每平方米2.9 毫安,。
這一尿液量足夠連續(xù)發(fā)電3天以上,，在這一點(diǎn)上，性能開始穩(wěn)定,，并返回注射前輸出功率水平,，就是微生物燃料電池產(chǎn)生的水平。
7 O' f) E4 U8 H- y4 ?科學(xué)家們表明,，增加25毫升新鮮尿液,，可持續(xù)使用三天，用于單個(gè)25毫升容量的微生物燃料電池,。用于一組10個(gè)微生物燃料電池時(shí),，同一樣品需要8個(gè)小時(shí)才能用完。因?yàn)槊咳嗣咳债a(chǎn)尿2.5升,，這就需要大約300個(gè)微生物燃料電池,，才能消耗平均每人每天的生產(chǎn)量。
1 Q8 Y! b( _9 c: B+ K% T布里斯托爾的這個(gè)研究小組運(yùn)行這些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)有兩年多,，他們說,，添加新鮮尿液的反應(yīng)，一直就是一致的產(chǎn)量,。這項(xiàng)研究中使用的單一微生物燃料電池顯示,，轉(zhuǎn)換效率與尿液作為燃料的添加量有一個(gè)反比關(guān)系。因?yàn)槟蛞禾砑恿拷咏?5毫升時(shí),，直接轉(zhuǎn)換為電能的效率在60%至70％之間,，而添加量在700毫升以上時(shí)，效率是在22％至30％之間。
7 M* @+ D  B! f首席研究員艾奧安尼斯•埃羅泡羅斯（Ioannis Ieropoulos）說：“因?yàn)�,，每年全球生產(chǎn)速度達(dá)數(shù)萬億升,，所以這項(xiàng)技術(shù)就可以改變世界。它產(chǎn)生的影響將是巨大的,，不僅對(duì)于污水處理行業(yè)是這樣,，同時(shí)對(duì)于人也是一種示范,，就是換一種方式看待廢棄品,。”
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