給細(xì)菌“喂”勺糖,做成電池能持續(xù)產(chǎn)電80小時(shí)?這不是“天方夜譚”,而是天津大學(xué)化工學(xué)院學(xué)生團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的成果——高效混菌微生物燃料電池,該成果于不久前獲得了2015國(guó)際遺傳工程機(jī)器設(shè)計(jì)競(jìng)賽金獎(jiǎng)。
微生物燃料電池是一種利用微生物將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。目前,國(guó)內(nèi)外研制單一菌種微生物燃料電池較多,但由于產(chǎn)電細(xì)菌自身代謝能力有限、提升空間小、改造困難、培養(yǎng)條件苛刻等,導(dǎo)致傳統(tǒng)的微生物燃料電池產(chǎn)電效率低很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。天大化工學(xué)院團(tuán)隊(duì)第一次將復(fù)雜的混菌體系概念應(yīng)用到微生物燃料電池中,并且得到了較為高效穩(wěn)定的電輸出結(jié)果。
“我們?cè)O(shè)計(jì)的體系中,每一種微生物都有各自獨(dú)特的職能,分工明確、各司其職。這樣能夠減輕傳統(tǒng)微生物燃料電池中產(chǎn)電細(xì)菌的代謝負(fù)擔(dān),提高其電子傳遞效率,使體系供電持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng),效率更高?!眻F(tuán)隊(duì)成員之一、天津大學(xué)化工學(xué)院生物化工專業(yè)研究生劉悅介紹說(shuō)。
“細(xì)菌群就好像一個(gè)各司其職的團(tuán)隊(duì),培養(yǎng)基為它們提供生存必備的空氣和水,我們希望今后通過(guò)給它們‘喂’飯——加一勺糖或者一把含有纖維素的草,使其干勁兒更足,產(chǎn)電量能夠滿足我們生活生產(chǎn)的需求?!眻F(tuán)隊(duì)指導(dǎo)教師、天津大學(xué)化工學(xué)院元英進(jìn)教授表示,“經(jīng)過(guò)逐步技術(shù)優(yōu)化,能生產(chǎn)出同鋰電池電量相同的電輸出,且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、成本低、綠色零污染?!?/p>
據(jù)悉,天大化工學(xué)院研制的這款電池目前能持續(xù)高效產(chǎn)電超過(guò)80小時(shí)。未來(lái),通過(guò)工程化設(shè)計(jì)和裝置材料改進(jìn),有可能做成5號(hào)電池,甚至手機(jī)電池。