細菌發電研究有望加速,科學家竟在黃石公園溫泉找到生力軍

作者 | 發布日期 2019 年 03 月 12 日 14:15 | 分類 能源科技 , 電力儲存 follow us in feedly

用細菌來發電已不是件稀奇的事情,過去不斷有科學家在礦井、湖中或是人體腸胃等環境中找到可用來發電的細菌,而最近美國科學家又有新發現:他們在黃石國家公園 43-93°C 的鹼性溫泉找到生力軍。

科學家對細菌發電的關注一直都沒有少,尤其是這項技術還可以解決環境污染與實現綠色發電,可謂一箭雙鵰,若人們可了解箇中奧妙,將能運用取之不盡的細菌來發電,像是華盛頓州立大學團隊最近便在黃石國家公園 Heart Lake Geyser Basin 溫泉找到可食用並產電的好熱細菌(heat-loving bacteria)。

華盛頓州立大學科學團隊指出,由於溫泉、地熱等自然條件難以複製到實驗室中,因此他們決定直接在自然環境中採集並加以研究細菌。

一般來說科學家在研究細菌發電時,會將電極放入含有細菌的培養液中,讓細菌可以藉由電極來行「呼吸」作用,而該團隊也是如此,他們在溫泉放入電極與特殊的電壓穩定器,在 32 天之後返回查看收集狀況並進行下一步研究。

團隊發現這些好熱細菌能藉由電極表面的碳來產電,華盛頓州立大學化學工程與生物工程教授  Haluk Beyenal 表示,當這些細菌將電子傳遞到金屬或其他礦物質表面時,他們就會產生微量的電流,相當適合用在低功率設備上。

而這也是人們首次在如此極端的鹼性溫泉中找到這些細菌,團隊認為,尋找這些可發電的微小生物並不單單是因興趣使然,這些細菌在發電過程中會將有毒污染物轉換成危害較小的物質,可以用來緩解環境污染,與此同時也為再生能源開發新道路。

細菌發電的應用範圍也相當廣,像是先前加拿大英屬哥倫比亞大學(UBC)便讓惡名昭彰的大腸桿菌搖身一變成太陽能材料,該團隊對大腸桿菌進行基因改造,讓其生產出大量茄紅素(lycopene),之後更在細菌上覆塗礦物質,再將混合材料塗在玻璃表面來發電;美國賓漢頓大學則成功利用紙與細菌打造一次性電池,細菌除了可用來產生電流為電池供電,還可在壽命結束時「吞噬」電池,完美解決電池回收問題。

至於未來人們是否可以善加利用各種細菌來發電,目前還不好說,還得仰賴各個團隊的開發與研究。

(首圖來源:華盛頓州立大學

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