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细菌电池

细菌电池

细菌在引起疾病方面名声不好,但许多细菌是有益的。没有它们,我们就不能消化食物,垃圾也永远不会腐烂。现在,一组科学家发现了另一种让细菌发挥作用的方法。


成绩单

用细菌充电电池。我是Bob Hirshon,这是科学更新。

每天都有成吨的食物残渣和农业废弃物被丢弃。一项新技术提供了一种将这些垃圾好好利用的方法。

Derek Lovley是马萨诸塞大学的微生物学家,阿默斯特。他和他的同事制定了一种可以将有机材料转化为电力的燃料电池。Lovley表示,该设备由称为rhodoferax的细菌供电。

洛夫利:

它的专长是它可以非常有效地从糖中提取能量。并且在许多废物中不仅有很多糖,而且当然,可再生作物经常用于生产乙醇等能源。

现在,燃料电池仅产生足够的电流以直接为小光或计算器提供动力。但Lovely说细菌燃料电池很棒,用于充电电池,然后可以为任何数量的设备供电。

洛夫利:

这更像是一个本地电源 - 它不是我们将为电网增加大量功率的东西。这不会与石油消防能源植物或核电竞争。

但在某些情况下,它可能是一种挤出一些有用的能量,否则就可以浪费的材料。我是SAAS,科学学会的鲍勃Hirshomanbetx注册与登录n。


了解研究

细菌rhodoferax.通过从糖分子中汽提电子提取糖的能量。你也是。那么如何充电电池,你不能?

差异位于所有发生的地方。当您的身体从糖中带电子(并将它们转移到氧气)时,它会在内部发生。另一方面,Rhodoferax通常将电子转移到称为氧化铁的金属上,这些金属在它们居住的深层土壤中发现。

所以Lovley和他的同事基本上欺骗了这些细菌,以充电给电路而不是氧化铁。显然,就细菌而言,石墨电极是诸如氧化铁之类的诸如氧化铁之外的批次:两者都是可以吸引电子的细菌之外的物质。

在Lovley的实验中,研究人员将一个两根尖端电极放置在倒置u的两时间电极中,进入玻璃腔中,玻璃室通过膜分成两个。在一侧,它们混合罗多法克斯和糖。由于细菌开始消化糖,它们粘在电极上并用电子充电。电流通过分隔器并进入另一个腔室,其中流动的电子转移到氧气上并将其转化为水。

这种类型的“细菌电池”以前已经被修补过了。这个实验最重要的是系统的效率。这些细菌将糖上80%的可用电子转化为电能。以前的模型显示,效率不高于50%,有时甚至低于10%。这意味着该系统可能在日常生活中足够实用和廉价。据报道,理论上,红杉木电池可以从一杯糖中获得足够的能量,为一个60瓦的灯泡供电17个小时。

最大的障碍仍然是这种情况发生的速度。电子转移非常有效,但仍然极慢。Lovley和他的同事表示,它们可以通过使用更多的表面积的更多导电电极来提高转移的速度,该电极可以同时容纳更多细菌。他还相信,可能有可能遗传工程细菌以更快地移动电子。

现在尝试回答这些问题:

  1. 什么是“细菌电池”?
  2. 这些电池是怎么工作的?
  3. 与以往种类的细菌电池相比,rhodoferax电池有什么不同?
  4. 利用废物中的糖来产生能量有什么好处?有机(生活化)废物来自哪里?你能找出至少五种不同的来源吗?

为教育工作者

,来自科技创新博物馆的技术主题,提供有关电力和电流的良好背景信息。

微生物动物园提供各种微生物及其性质的概述。

细菌介绍,由加州大学Berekeley古生物学博物馆的在线展览,有关于细菌的自然历史,生态和功能的详细信息。


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