中國儲能網(wǎng)訊:近日,加州大學圣克魯茲分校李逸(音譯)副教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊與美國Livermore國家實驗室合作,在利用太陽能產(chǎn)氫并凈化污水方面取得重大突破。該成果發(fā)表于日前出版的美國化學學會刊物ACS Nano上。
通過微生物制備氫是目前人工制造氫氣的發(fā)展方向之一。一些特殊的細菌能夠在代謝過程中產(chǎn)生電子,這些電子能夠被用來將水分子分解為氫和氧。利用這一現(xiàn)象,科學家發(fā)明了微生物燃料電池,即利用微生物將有機物中的化學能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。
但是李逸指出,這些微生物本身的能量往往不足以使水分解,仍然需要大量來自外界的能量。而加州大學的科研團隊將太陽能電池與微生物燃料電池巧妙整合在一起,利用取之不盡的太陽能和污水中的有機養(yǎng)分生產(chǎn)氫氣。
李逸說:“唯一的能量來源就是污水和陽光。”
這一新型的混合裝置結(jié)合了微生物燃料電池(MFC)和一個被稱為光電化學電池(PEC)的太陽能電池。裝置首先將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,然后將電子傳遞給污水中的微生物,使其有足夠的能量分解污水中的有機物。其中一些細菌在消耗有機物的同時產(chǎn)生電子,這些電子通過導(dǎo)線被傳回PEC以協(xié)助太陽能電池供電,同時可以將水電解生成氫氣和氧氣。
實驗已經(jīng)證明,廢水中三分之二的有機廢物在兩天之內(nèi)就會被分解掉。盡管凈化之后的污水還不能直接飲用,但是如果將這一成果應(yīng)用于污水處理廠,將使得生活污水的處理過程大幅簡化。更重要的是,同時能產(chǎn)生大量的清潔能源——氫氣,并且降低氫氣的生產(chǎn)成本。