更小更便宜的微生物燃料電池將尿液轉化為電能

一種可以將尿液轉化為電能的新型燃料電池，將徹底改變我們生產生物能源的方式，特別是在發展中國家。這項發表在《電子化學學報》上的研究描述了一種新型微生物燃料電池設計，它比傳統燃料電池更小，更便宜，功能更強大。

世界上的化石燃料供應正在枯竭，開發新的可再生能源的壓力越來越大。生物能源就是這樣一種來源，微生物燃料電池可以產生它。

在他們的研究中，巴斯大學，倫敦瑪麗大學和布里斯托爾機器人實驗室的研究人員描述了一種微生物燃料電池的新設計，該設計克服了標準微生物燃料電池的兩個局限性：成本和低功率生產。

巴斯大學的這項研究的通訊作者米拉·迪拉·洛倫佐博士(Mirella Di Lorenzo博士)說：“微生物燃料電池具有真正的潛力，可以從尿等廢物中產生可再生的生物能源。” “世界上產生大量的尿液，如果我們能夠利用微生物燃料電池來利用廢物的潛在能量，我們將徹底改變我們的發電方式。”

微生物燃料電池是利用某些細菌的自然過程將有機物轉化為電能的設備。還有其他產生生物能的方法，包括厭氧消化，發酵和氣化。但是微生物燃料電池具有在室溫和壓力下工作的優勢。與其他方法相比，它們效率高，運行相對便宜且產生的廢物少。

但是，存在一些限制。微生物燃料電池的制造可能非常昂貴。電極通常由具有成本效益的材料制成，但陰極通常包含鉑，以加快產生電的反應。同樣，微生物燃料電池往往比其他生物能源生產方法產生更少的功率。

新型微型微生物燃料電池無需使用昂貴的陰極材料。而是由碳布和鈦絲制成。為了加速反應并產生更大的能量，它使用了一種由葡萄糖和卵清蛋白(蛋清中的一種蛋白質)制成的催化劑。這些是食物垃圾的典型成分。

巴斯大學的作者Mirella Di Lorenzo博士說：“我們的目標是測試和證明源自各種食物垃圾的碳催化劑作為陰極上鉑的可再生和低成本替代品”。

然后，他們對設計進行了調整，以查看將產生更多功率的內容。電極的長度加倍，從4mm到8mm，使功率輸出增加了十倍。通過堆疊三個微型微生物燃料電池，與單個電池的輸出功率相比，研究人員能夠將功率提高十倍。

巴斯大學的這項研究的主要作者喬恩·喬勒說：“微生物燃料電池在發展中國家，特別是在貧困和農村地區可能是一種重要的能源。” “我們的新設計比傳統模型更便宜，功能更強大。通過尿液產生電能的這種設備可以通過產生廢物產生可持續的能源，從而產生真正的改變。”

“我們已經證明，電池的設計與性能有關，我們希望進一步研究電極表面積與體積比與性能的相關性。我們的目標是通過產生能有效地最小化MFC和擴大發電量的方法。多個微型單元的緊湊型電池。” Di Lorenzo博士補充說。