斯坦福大学（Stanford University）提出了自己的一个精巧的废水处理技巧，我们刚刚对能源部的一项新项目感到兴奋，该项目旨在从市政废水中提取可再生氢燃料。斯坦福大学的项目涉及利用外生电微生物的一种奇怪进化的特征。这些天然存在的细菌在与周围环境中的氧化物矿物质发生反应时会发电，如果将它们聚集在一起，则可以将它们组织成一个微生物电池。
我们已经在其他地方介绍过类似的微生物电池系统，但是事实证明，要让微生物遵循指令是一项挑战，就像放牧猫一样，但是却带有微生物。斯坦福大学的团队似乎正在走上新的道路，让我们看看他们在做些什么。
新型微生物电池
斯坦福大学团队将是第一个承认他们的微生物电池到目前为止看起来像科学展览项目的人，但它可能在未来的能源格局中发挥重要作用。
微生物电池，由斯坦福工程学院的谢兴（Singford Xie）提供。
污水处理厂规模庞大，事务繁琐，为泵和其他设备消耗大量电力，约占发达国家电力负荷的3％。尽管与其他形式的可再生能源相比，废水的能量密度不是很高，但现场的微生物电池系统可以提供足够的电能，以将很大一部分负荷从电网中清除。
微生物电池系统也可用于补救沿海和内陆水道中的“死区”，这些死区已被化肥径流中的有机废物等其他来源所超载。
考虑到这一点，斯坦福微生物电池的工作原理如下。
外生电子细菌生活在无空气的环境中。它们不呼吸空气，而是与氧化物矿物质发生反应，以转化废水中的养分。
电池基本上由一罐废水组成，其中包括一个带有正负极的细菌菌落。
负极是用碳丝制成的，碳丝可用作电导体。研究人员使用扫描电子显微镜观察到，通过放出纳米线或“乳状卷须”，致外生细菌将自己附着在细丝上。
纳米线使微生物能够消散它们在消化食物时产生的多余电子，并且电子穿过碳丝到达正极。
在正电子处是一个氧化银节点，该氧化银节点在接收电子时逐渐还原为银。当节点从电池中移出时，它释放电子并转换回氧化银。
到目前为止，团队发现电池“充电”大约需要一天。扩大原型将有许多下一步，但是系统的简单性可以帮助加快开发过程。
其他通往微生物电池的途径
在马萨诸塞州大学，研究人员一直在通过调节一种称为“地细菌”的微生物，将基因工程路线带到微生物电池，该微生物可以从泥浆以及废水中产生电能。当我们上次签到时，团队创造了比其他人高八倍的应变。
至于废水中的可再生氢，我们刚刚介绍的项目是能源部的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室与化学能源公司的合作。
这涉及通过化学过程从废水中产生氢气，但是您可以对细菌做类似的事情。亚利桑那州立大学就是一个例子，该大学提出了一种通过中和效率低下的细菌来提高流程效率的方法。另一个是科罗拉多大学，研究人员正在研究一个用于处理废水和生产可再生氢的集成系统。
而且不要忘了美国海军，它一直在修补微生物燃料电池，该燃料电池可以在海上环境中随时清除燃料。
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