净化废水又可发电 微生物逆向电池在美问世

      环境的破坏导致全球气候变暖，南北极天空中的臭氧层也遭受厄运。而在饮用水方面，不少地区仍然因干旱和无水喝而导致数以万计的人死亡，绝非耸人听闻，非洲大陆的确有过这样可怕的一幕。所以节约水资源是我们必须面临的迫在眉睫的问题，不过最近美国科学家开发出了微生物逆向电池，既可以发电，又可以净化废水，这对能源环保有着积极的作用。 
      美国科学家用两种可再生资源技术开发出一种叫做微生物逆向电渗析电池（MRC）的新技术。布鲁斯•罗根作为宾夕法尼亚州立大学氢能中心和工程能源与环境研究所主任参与了此项研究，并担任了领导。他说，生活废水以及其他商品生产产生的废水，其蕴含的能量甚至可以维持整个美国水里基础设施的运行。
      罗根说微生物燃料电池（MFC）是他们使用的最新技术，其优势是可以将废水中的化学能转化为可使用的电能并净水。MFC使用微生物群来分解和氧化有机物，此过程会释放出向阳极移动的电子。与此同时，水中的氢离子会通过质子交换膜并进入独立的阴极区。电子通过一个电路从阳极被吸引到阴极，从而产生电流。氢离子也与周围的氧相结合，形成清洁的水。
      在研究的过程中，罗根团队为了获得更高的能量密度，使用了一种叫“逆向电渗析”（RED，使用清洁水和海水之间的盐度梯度来发电）的技术。使用RED技术时，两种不同来源的水被泵压通过一对膜，这对膜与带相反电荷的电极相连，会让正负电荷分别朝不同的方向行进，当离子朝它们各自的电极移动时，就会产生电流。但这一方法需要使用很多膜，因此成本很高。
      他们利用以上两种技术各自的优势，研发出新系统并命名为“微生物逆向电渗析电池”。罗根表示，最新的方法不仅可以让我们获得更多的能量，也让我们能更快更好地净化废水。但新系统肯定也会存在一定的缺陷，比如一些氮气会从RED堆进入MFC的阳极室内，这会对碳酸氢铵的供应产生很大的消耗等。同时废水中的污物也可能堆积在膜上并且会堵塞RED堆。