前沿科技之尿液带来廉价电力

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布里斯托尔（Bristol）英格兰西部大学（University of the West of England）的研究人员描述了一种方式，可以直接用尿生产电力，只需使用微生物燃料电池（MFC：Microbial Fuel Cells）。

: n8 Y0 a. T, a' O* e$ q全球每年尿液产量6.4万亿升，依据是世界人口69.7亿，平均每个成人每日产尿量的2.5升生。所以，这项技术有可能改变世界。 ! n/ t0 B" k# C: J) Y来源：英格兰西部大学

他们的研究成果《尿液利用式微生物燃料电池；能源燃料的未来》（Urine utilisation by Microbial Fuel Cells; energy fuel for the future），发表在最近的英国皇家化学学会（Royal Society of Chemistry）杂志上，就是《物理化学化学物理》。
该小组的目标包括，研究未经处理的尿液是否可以通过微生物燃料电池发电，并计算尿用于微生物燃料电池时的发电量。据估计，每年产生6.4万亿公升的尿液，这使研究人员都把尿称作一种潜在的替代能源，但迄今一直被忽视。
1 H* T5 |& G# r; c- ~6 F2 _有三个微生物燃料电池，它们的制备采用丙烯酸（acrylic）与25毫升阳极和阴极容器，这就是实验中使用的。阳极和阴极电极用小泵连接到1公升的容器瓶。未掺水（未加工）尿液可大量添加，把25毫升至300毫升加入再循环容器瓶，也可以少量添加，把0.1毫升至10毫升直接注入阳极入口。尿要使用新鲜的，或是一周内捐赠的，而样品每次捐赠400 – 500毫升，应取自单个健康志愿者，他应是饮食正常，没有尿道或肾脏病史。
& T4 x$ g! g) D注射25毫升尿之前，微生物燃料电池每平方米产生0.9毫安（mA/m2），注入尿液一小时后，增加到每平方米2.9 毫安。
& i+ F( ?  f) K& ~# ]这一尿液量足够连续发电3天以上，在这一点上，性能开始稳定，并返回注射前输出功率水平，就是微生物燃料电池产生的水平。
科学家们表明，增加25毫升新鲜尿液，可持续使用三天，用于单个25毫升容量的微生物燃料电池。用于一组10个微生物燃料电池时，同一样品需要8个小时才能用完。因为每人每日产尿2.5升，这就需要大约300个微生物燃料电池，才能消耗平均每人每天的生产量。
布里斯托尔的这个研究小组运行这些实验已经有两年多，他们说，添加新鲜尿液的反应，一直就是一致的产量。这项研究中使用的单一微生物燃料电池显示，转换效率与尿液作为燃料的添加量有一个反比关系。因为尿液添加量接近25毫升时，直接转换为电能的效率在60%至70％之间，而添加量在700毫升以上时，效率是在22％至30％之间。
( \8 c9 R+ w9 i1 F3 _首席研究员艾奥安尼斯•埃罗泡罗斯（Ioannis Ieropoulos）说：“因为，每年全球生产速度达数万亿升，所以这项技术就可以改变世界。它产生的影响将是巨大的，不仅对于污水处理行业是这样，同时对于人也是一种示范，就是换一种方式看待废弃品。”

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