用紙做成的電極讓微生物燃料電池更廉價高效

美國研究人員近日在《美國化學學會·能源通訊》雜誌上報告說，他們開發出一種新技術，可用紙製造微生物燃料電池的電極，與過去的方法相比這能讓微生物燃料電池更為廉價和高效。微生物燃料電池是一種利用微生物來產生電能的裝置，一個重要應用場景是廢水處理，微生物在去除水中污染物的同時，還能產生電能。

但目前所用的微生物燃料電池的電極通常是由金屬或碳氈製成，都有一些不足之處，如金屬成本高且容易被腐蝕，由碳纖維製成的碳氈雖然便宜一些，但其中的孔隙容易被阻塞。

美國羅切斯特大學的研究人員報告說，可以用紙和碳膏來取代碳氈。這種碳膏由石墨和礦物油混合製成，把碳膏塗在紙上後，再像做三明治那樣壓上導電聚合物層和細菌層，就製成了微生物燃料電池的一個電極。這種碳膏電極比碳氈電極成本更低。

研究人員解釋說，他們使用的微生物為「希瓦氏菌MR-1」，這種細菌能「吞噬」廢水中的有毒重金屬離子，並在這個過程中釋放電子。碳膏可吸引這些電子，然後通過導線將其傳給另一個電極，形成電流。測試顯示，碳膏電極的效率比碳氈電極更高，前者的平均電流輸出可達2.24安培每平方米，而後者只有0.94安培每平方米。

科學界關於微生物燃料電池的討論由來已久，但是如何廉價和高效地製造微生物燃料電池一直是個難題。研究人員表示，這種新技術方法簡單、成本低且更高效，有利於推動微生物燃料電池在未來的發展和應用。