细菌电池，未来清洁能源领域的“黑马”？

材料牛注：听说过吗？“貌不惊人”的细菌可以产生清洁的电力了，它们有可能成为未来清洁能源的生产原料。想知道更多，宾汉姆顿大学的研究团队将带你走进他们的研究，了解他们的最新发现

在细菌产生清洁能源的道路上，研究员又向成功迈进了一步。他们第一次成功地将九个生物—太阳能电池连接到了一个电池板上，之后电池板持续地发电，产生了5.59微瓦的电功率。这是单个生物—太阳能电池所能产生的最大功率。

宾汉姆顿大学托马斯·沃森工程与应用科学学院，电气和计算机工程专业助理教授Seokheun "Sean" Choi和他的论文合作者说道：“一旦实用的生物—太阳能电池板生产出来，它将成为小型、无线遥测系统和偏远地区无线传感器的长期、可靠的动力来源。”

Choi是论文“Biopower generation in a microfluidic bio-solar panel”的作者，这篇论文报道了这次的发现。Choi说道：“这次研究能够让我们很好地理解小微生物群中的胞外光合电子的转移过程，以便更好地控制微生物环境，从而能够为我们的电池研究搭建一个多功能的平台。”

在读研究生Xuejian Wei和今年5月即将从宾汉姆顿毕业的Hankeun Lee '15都是这项研究的参与者。研究的最新进展是使用蓝细菌（在地球上任何一个角落都能发现）作为清洁、可持续能源的来源。去年，该研究小组多次通过改变阴、阳极的材料来寻找一个更好生物—太阳电池。小组创造了一个小型、微流控芯片、单腔的设备代替传统的双腔室电池来储存细菌。

然而，本次研究组用3x3的模式连接了九个完全相同的电池来制作一个可扩展、可堆叠的生物太阳能电池板。该电池板中的微生物通过光合作用和呼吸作用，在每12小时内的昼夜循环中连续产生了60多个小时的电力。“生物—太阳能电池的性能已经通过小型化元器件和在电极板上连接多个微型电池等方式得以显著提高。”报告说道，“这些研究可能会让电池得到跨越式的进步，使电池得到持续且更大的功率或电压，同时将生物—太阳能电池技术从装置的局限中解放出来，并向实际应用更进一步。”

尽管研究有了突破，但该电池仍然有很大的局限性。居民房屋顶上以6x10式摆放的由60个电池组成的“传统”太阳能电极板，能够在一段时间内产生大约200瓦的电力。然而该项研究的电池用相似的组合模式，却只能产生0.00003726瓦的电力，所以它的效率还远远不够高，但这一发现打开了未来细菌研究的大门。

“这是一次突破，它可以最大限度地提高发电的容量/能源效率/可持续性。”Choi说道，“目前我们还只是部分理解蓝藻和藻类的代谢途径，他们的低功率密度和低能效使得他们不适合应用于实际生产。我们还需要一个关于细菌新陈代谢和其应用于生物—太阳能领域的发电潜力的基础研究。”

这项研究的相关工作将会刊登在六月版的journal Sensors and Actuators B: Chemical上。

原文链接：Researchers generate clean energy using bacteria-powered solar panel

本文由编辑部王宇提供素材，李锐编译，刘宇龙审核。