牛粪中的微生物用于制造可充电电池

(Tech Xplore)-首次来自欧洲可持续水技术卓越中心Wetsus的研究人员;两家公司和位于荷兰的瓦赫宁根大学(Wageningen University)在一个装置中结合了两个微生物过程(微生物燃料电池和微生物电合成)，以制造出第一个微生物可充电电池。

电池的生物电解质包含从牛粪和其他来源提取的微生物。牛粪中含有的微生物会自然地将氢和二氧化碳转化为小的有机化合物。这些细菌也可以用电极“喂食”以在微生物电合成的耗电过程中产生这些有机化合物。甲微生物燃料电池通过分解有机小化合物则相反，产生电力。

为了给新电池充电，阴极中来自牛粪的微生物被供给电子，它们与环境中的二氧化碳结合产生乙酸盐。为了给电池放电，阳极中的不同微生物会消耗乙酸盐以产生电子。研究人员证明，电荷可以存储几个小时，并且电池可以在两周内反复充电和放电。

在未来，微生物可再充电电池可以提供一种方式来存储能量由可再生能源，例如太阳能和风能捕获。这些能源将提供最初送给微生物的电子。总体而言，该电池可以提供现有电池的廉价，清洁，可再生的替代品。

尽管该第一原型证明了微生物可再充电电池的合理性，但仍需要做更多工作才能使该电池与常规电池竞争。例如，需要增加能量密度，研究人员计划通过设计更好的对电极和增加乙酸盐浓度来解决。

“由于微生物可充电电池的能量密度将在很大程度上取决于可以形成的基质的最终浓度，因此可以预见的是，其应用将仅限于固定使用，在最佳情况下，能量密度可与井底情况相媲美。众所周知，老式铅酸汽车电池很好。” Wetsus和Wageningen大学的合著者Sam Molenaar告诉Tech Xplore。“但是，由于电池不包含任何有害化学物质或(昂贵的)重金属，因此将其升级可能是相对便宜的，并且在不受严格控制的国内情况下使用它是安全的。”