产甲烷细菌储存电能

最后更新：2009-4-8 阅读次数： 【字体：小 中 大】

    可再生能源发电受自然条件影响，发电量非常不稳定，风能发电的电能输出波动很大，太阳能在晚上或者阴天的时候发电量也会下降很多，而电网对发电量的稳定性要求很高。解决这一问题的提案包括研发更好的电池和重新设计电网。一种可以将电能转化为甲醇的古细菌可以解决可再生能源不够稳定这一重大问题。用多余的电能培养微生物，微生物将二氧化碳还原产生甲烷，从而将多余的电能以甲烷的形式储存。
    这种微生物是由宾夕法尼亚州立大学Bruce Logan团队研究人员在大学公园发现的。微生物在电解槽的阴极吸收电子，将二氧化碳转化为甲烷。
    通过测量，如果将阴极换为普通的碳极，只会产生少量的氢气，与普通的碳极相比，生物电极会明显的增大电流密度。不管是电流密度的增大，还是应用普通电极是产生的少量氢气都证明了甲烷中的氢离子是来自电流而非氢气。
    Logan的团队在一组微生物的混合培养物中发现了这一现象，混合培养物中的优势微生物是古细菌Methanobacterium palustre，也是首次发现的可以通过这种方法直接产甲烷的微生物，这一现象以前曾经有人提出过，但是没有得到证实。
    实验中电势在-0.7伏以下时，二氧化碳通过非生物的阳极和生物阴极可还原成甲烷。电势在-1.0伏时，还原效率可达到96%。
    传统的化学催化剂一般是贵重金属，使用微生物的成本要低很多。甲醇燃烧时释放的能量是系统中输入电量的80%，损耗现对比较低。
    Logan对这一方法的前景非常乐观，他预测只需要几年就可以投入商业化生产。