中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:近日,加州大學(xué)圣克魯茲分校李逸(音譯)副教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)與美國(guó)Livermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作,在利用太陽(yáng)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(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)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(xì)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(xué)家發(fā)明了微生物燃料電池,即利用微生物將有機(jī)物中的化學(xué)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(xué)的科研團(tuán)隊(duì)將太陽(yáng)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(yáng)能和污水中的有機(jī)養(yǎng)分生產(chǎn)氫氣。
李逸說:“唯一的能量來源就是污水和陽(yáng)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(gè)被稱為光電化學(xué)電池(PEC)的太陽(yáng)能電池。裝置首先將太陽(yáng)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(jī)物。其中一些細(xì)菌在消耗有機(jī)物的同時(shí)產(chǎn)生電子,這些電子通過導(dǎo)線被傳回PEC以協(xié)助太陽(yáng)能電池供電,同時(shí)可以將水電解生成氫氣和氧氣。
實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明,廢水中三分之二的有機(jī)廢物在兩天之內(nèi)就會(huì)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(jiǎn)化。更重要的是,同時(shí)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。