英国科学家研发出尿液燃料电池

据http://www.supergenfuelcells.co.uk/网站报道，英国科学家研发出尿液燃料电池，这种尿液燃料电池可以使用人或动物尿液发电，同时还可以回收其中的必需营养元素。

该研究团队由来自于布里斯托尔机器人实验室的Ioannis Ieropolous和John Greenman共同主持，集中研发微生物燃料电池，该种燃料电池可以利用细菌打破有机物的分子结构并以此发电。研究结果表明，这种燃料电池可以使用尿液中的有机物分子发电，例如尿酸、肌酸酐以及缩氨酸等有机分子。

找到这种可以撕咬有机分子的细菌十分简单，普通污水处理装置使用的细菌既可完成这一工作。但是最为重要的一点是，目前这种反应过程仍需消耗大量的能量，但是燃料电池可以将这一过程转变成发电过程。

这些细菌可以在燃料电池的阳极表面形成强健的生物膜，当细菌进行呼吸作用或者代谢尿液中的有机分子时可以将电子传送到电极。此外研究团队还发现，较小的细胞拥有较高的能量密度，因此研究人员选择使用小型细胞增殖方法构造电池堆栈。单个细胞使用25毫升尿液在3天时间内可以产生0.25毫安的电量，因此，由成千上万个细胞构成的燃料电池堆栈可以使用来自家庭、农场或公厕的尿液制造大量电能。

尿液在废水处理过程中特别难处理，因为尿液中不但包含有机化合物，还含有较高水平的氮、磷和钾营养元素，污水处理厂需要花费大量的时间和能量才能将这些元素从废水中去除。如果废水中这些元素不经处理即排放还会造成后续环境污染，与过量化肥从农田土壤中淋溶出来进入水体造成的污染类型一样，这些营养元素会刺激水体中的藻类大量繁殖阻塞河流水道、败坏水质。

这种燃料电池细菌可以阻止上述营养盐含量的增加和分解，但是尿液中的营养平衡是不正常的，其中没有充足的碳源供细菌生长使用，因此细菌也就不会快速增殖，其它元素也不会得到充分的利用。但是想要促成尿液中的营养平衡可以人为添加廉价的碳源，例如醋酸盐等。所有的氮、磷和钾营养元素将被子代细菌捕集，最后可以将这些细菌从微生物燃料电池中滤出回收这些营养元素，而这些物质最终还可以作为肥料再次施入土壤。