一舉多得的尿液電池:廢水發電還能消毒！

6月21日消息 據外媒（AcienceAlert）報道，隨著化石能源逐漸讓位於可再生能源，以尿液為燃料的微生物燃料電池聽起來是個很不錯的創意。

科學研究發現，使用尿液燃料電池在為手機和電燈供電的同時，微生物反應還能殺死廢水中的病原體。這種技術一舉多得的便利對發展中國家更有吸引力。

西英格蘭大學在2015年進行一項實驗，使用小便池配合廉價的尿燃料電池，成功為房間電燈供電。實驗參與方樂施會看到尿燃料電池在災區和難民營這種地方的應用潛力。這些地區往往電力供應不足，缺乏照明的夜晚很容易滋生犯罪。

如果僅僅作為能源替代手段，尿燃料電池尚不足以被廣泛採用，但發電同時還為污水消毒這一特性，卻有可能為它開闢更多使用場景，包括在基礎設施落後的地區作為清潔措施使用。

這種技術靠微生物燃料電池（MFC）運行，電池中的微生物進食有機物質——比如尿液——在生長過程中產生能量。

「MFC系統本質上是使用微生物將生物化學能轉化為電能的一個系統，我們將轉化得到的能量稱為『尿電』（urine-tricity）。」實驗的主要研究員愛羅普洛斯博士（Dr Ioannis Ieropoulos）在2015年解釋說。

MFC的消毒功能可能源於微生物在產能過程中產生的過氧化氫。消毒過程在燃料電池系統的後期發生，所以不會傷及為MFC供電的微生物。

實驗中意外發現的消毒功能讓研究者產生通過MFC凈化廢水的想法。為此，他們選擇沙門氏菌菌株來檢測MFC的消毒效果。沙門氏菌是最常見的胃腸道病原體之一，感染人體後會導致典型的食物中毒癥狀。研究者將沙門氏菌引入到MFC級聯繫統中，以觀察MFC在流動條件下的消毒能力。

研究者在凈化結束後測量剩餘的病原體數量，結果如人所願：沙門氏菌的數量大大降低。

實驗人員對結果喜出望外，他們發現了一個一舉多得的生物系統，不僅能廢物再利用，還能發電和高效滅菌。

初步試驗中，MFC系統將病原體數量降低到常規衛生標準中可接受的水平。研究人員隨後繼續開展研究，嘗試實現100%的消毒效果。

比爾·梅林達·蓋茨基金會是這個項目的創立方，為了提高尿液電池的公眾關注，團隊將這種技術帶到世界著名的音樂會上。2016年英國格拉斯頓伯里音樂節(Glastonbury Music Festival)上，組織方搜集人們的尿液為音樂節顯示板供電。音樂會尿液電池實踐證明，「微生物燃料電池可產生500兆瓦-2.8伏的穩定電力輸出」。

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