微生物燃料電池未來可能會改變發電的四種方式

據估計，到2050年，世界人口將達到95億。鑒于我們目前的大部分能源是由化石燃料產生的，這在提供足夠的可持續電力同時緩解氣候變化的同時也帶來了巨大的挑戰。

已經獲得牽引在最近幾年的一個想法是發電的電力使用所謂的設備細菌微生物燃料電池(微型燃料電池)。這些燃料電池依賴于某些自然存在的微生物的能力，這些微生物具有“呼吸”金屬，交換電子以產生電的能力。可以使用稱為底物的物質為該過程提供燃料，這些物質包括廢水中發現的有機物質。

目前，微生物燃料電池能夠發電，為計算器，小型風扇和LED等小型設備供電—在我們的實驗室中，我們使用“模擬廢水”為微型圣誕樹上的燈供電。但是，如果將該技術擴大規模，它將具有廣闊的前景。

他們如何工作

MFC使用陽極和陰極系統，即使電流通過或不通過的電極。普通的MFC系統由被薄膜隔開的陽極室和陰極室組成。細菌在陽極上生長并將底物轉化為二氧化碳，質子和電子。

然后，所產生的電子通過外部電路傳輸到陰極室，同時質子穿過膜。在陰極室中，質子與電子之間的反應消耗掉氧氣并形成水。只要基板不斷轉換，電子就會流動，這就是電。

通過MFC發電具有許多優點：可以在任何地方設置系統;與傳統的廢水處理方法(例如活性污泥系統)相比，它們產生的“污泥”更少。它們可以是小型的，但可以使用模塊化設計來構建更大的系統。他們對鹽分有很高的容忍度;它們可以在室溫下運行。

可用于MFC中發電的各種可再生基材的可用性在未來可能會改變電力生產。這些底物包括尿液，廢水中的有機物，有生命的植物分泌到土壤中的物質(根系分泌物)，無機廢物(如硫化物)，甚至是氣態污染物。