鋰電世界  隨著地球上人口數(shù)量不斷增長，經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，能源愈來愈顯得重要。新型能源———生物燃料，吸引了不少科學(xué)家對(duì)其進(jìn)行研究與開發(fā)。眾所周知，生物燃料一般是指通過生物資源生產(chǎn)的燃料，主要有乙醇和生物柴油兩種，可以替代廣泛使用的汽油和柴油，是一種可再生能源。20 世紀(jì)70 年代以來，由于眾多國家日益重視生物燃料的發(fā)展，取得了顯著的研究成果。而所謂的生物燃料電池，就是按照燃料電池的原理，利用生物質(zhì)能將有機(jī)物(如糖類等)中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種電化學(xué)裝置。

    按燃料電池的原理，利用生物質(zhì)能的裝置?？煞譃殚g接型燃料電池和直接型燃料電池。直接生物燃料電池是指燃料在電極上氧化，電子從燃料分子直接轉(zhuǎn)移到電極上，生物催化劑的作用是催化燃料在電極表面上的反應(yīng)；間接生物燃料電池是指燃料不在電極上反應(yīng)，而在電解液中或其他地方反應(yīng)，電子則由具有氧化還原活性的介體運(yùn)載到電極上去。

    而根據(jù)電池中使用的催化劑種類，可將生物燃料電池分為微生物燃料電池和酶燃料電池兩種類型。酶生物燃料電池是指先將酶從生物體系中提取出來，然后利用其活性在陽極催化燃料分子氧化，同時(shí)加速陰極氧的還原；微生物燃料電池是指利用整個(gè)微生物細(xì)胞作催化劑，依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和電極之間進(jìn)行有效的電子傳遞；

    目前應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬微生物燃料電池。

    微生物燃料電池（MFCs）并不是新興的工具，利用微生物作為電池中的催化劑這一概念從上個(gè)世紀(jì)70年月就已存在，并且利用微生物燃料電池處置家庭污水的想象也于1991年完成。可是，顛末晉升能量輸出的微生物燃料電池則是更生的，為這一事物的實(shí)踐利用供給了可能的機(jī)會(huì)。

    與傳統(tǒng)的化學(xué)電池技術(shù)相比，微生物燃料電池具有操作上和功能上的優(yōu)勢(shì)。首先它將底物直接轉(zhuǎn)化為電能，保證了具有高的能量轉(zhuǎn)化效率。其次，微生物燃料電池能在常溫、常壓甚至是低溫的環(huán)境條件下有效運(yùn)作，電池維護(hù)成本低、安全性強(qiáng)。第三，微生物燃料電池所產(chǎn)生的廢氣的主要組分是二氧化碳，不會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的副產(chǎn)物。第四，微生物燃料電池具有生物相容性，利用人體內(nèi)的葡萄糖和氧為原料的微生物燃料電池可以直接植入人體。第五，在缺乏電力基礎(chǔ)設(shè)施的局部地區(qū)，微生物燃料電池具有廣泛應(yīng)用在化石燃料日趨緊張、環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天，微生物燃料電池以其良好的性能向我們展示了一個(gè)美好的發(fā)展前景。

    MFCs將可以被生物降解的物資中可利用的能量直接轉(zhuǎn)化成為電能。要達(dá)到這一目標(biāo)，只需求使細(xì)菌從利用它的天然電子傳送受體，例如氧或者氮，轉(zhuǎn)化為利用不溶性的受體，比喻MFC的陽極。這一轉(zhuǎn)換可以或許顛末利用膜聯(lián)組分或者可溶性電子穿越體來完成。然后電子顛末一個(gè)電阻器流向陰極，在那邊電子受體被回復(fù)復(fù)興。與厭氧性消化感化相比，MFC能發(fā)生電流，并且天生了以二氧化碳(CO2)為主的廢氣。

    美國賓夕法尼亞大學(xué)和中國清華大學(xué)的最新研究顯示，細(xì)菌可將污濁的鹽水變?yōu)轱嬘盟l(fā)電。該研究昭示著微生物燃料電池的發(fā)展新方向。過去，微生物燃料電池通常被用于發(fā)電或以氫氣或甲烷的形式儲(chǔ)存電力。

    據(jù)探索頻道報(bào)道，賓夕法尼亞大學(xué)科學(xué)家布魯斯·洛根（BruceLogan）表示，微生物燃料電池可將有機(jī)廢物轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰縼碓础Ｂ甯推渌髡咴凇董h(huán)境科學(xué)與技術(shù)》雜志（EnvironmentalScienceandTechnology）上發(fā)表了一篇相關(guān)論文。洛根說：“在這個(gè)最新發(fā)現(xiàn)中，我們認(rèn)為，通過改變微生物的發(fā)電情況，我們可以將鹽水進(jìn)行淡化處理?！?/P>

    同樣也在研究微生物燃料電池的俄勒岡州立大學(xué)劉洪（音譯）表示：“無論處理后水的鹽度如何，這將是人類第一次把微生物燃料電池用于鹽水淡化。”

    由于整個(gè)行業(yè)還處于剛剛起步階段，先期進(jìn)入的企業(yè)一旦確立了技術(shù)優(yōu)勢(shì)，就能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位。隨著政策扶持力度加大和新進(jìn)入企業(yè)增多，預(yù)計(jì)未來技術(shù)進(jìn)步的步伐會(huì)越來越快。但是，生物燃料電池屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，對(duì)進(jìn)入者資金的要求比較高，整個(gè)行業(yè)的技術(shù)現(xiàn)在還未成熟，需要持續(xù)的大投入之后才可能有所回報(bào)。總之，盡管還有許多工作有待開展，但生物燃料電池技術(shù)的前途光明，將成為新一代的產(chǎn)電系統(tǒng)。

    在2013年04月22-23日于上海遠(yuǎn)洋賓館將要召開的“ 2013中國 （國際） 生物質(zhì)能源與生物質(zhì)利用高峰論壇（簡(jiǎn)稱BBS 2013） ”上多位生物燃料電池科研技術(shù)專家等將同與會(huì)嘉賓們共同探討生物燃料電池技術(shù)應(yīng)用及市場(chǎng)前景。