生物燃料电池技术发展及应用前景广阔
随着地球上人口数量不断增长,经济日益发展,能源愈来愈显得重要。新型能源———生物燃料,吸引了不少科学家对其进行研究与开发。众所周知,生物燃料一般是指通过生物资源生产的燃料,主要有乙醇和生物柴油两种,可以替代广泛使用的汽油和柴油,是一种可再生能源。20 世纪70 年代以来,由于众多国家日益重视生物燃料的发展,取得了显著的研究成果。而所谓的生物燃料电池,就是按照燃料电池的原理,利用生物质能将有机物(如糖类等)中的化学能直接转化成电能的一种电化学装置。
按燃料电池的原理,利用生物质能的装置。可分为间接型燃料电池和直接型燃料电池。直接生物燃料电池是指燃料在电极上氧化,电子从燃料分子直接转移到电极上,生物催化剂的作用是催化燃料在电极表面上的反应;间接生物燃料电池是指燃料不在电极上反应,而在电解液中或其他地方反应,电子则由具有氧化还原活性的介体运载到电极上去。
而根据电池中使用的催化剂种类,可将生物燃料电池分为微生物燃料电池和酶燃料电池两种类型。酶生物燃料电池是指先将酶从生物体系中提取出来,然后利用其活性在阳极催化燃料分子氧化,同时加速阴极氧的还原;微生物燃料电池是指利用整个微生物细胞作催化剂,依靠合适的电子传递介体在生物组分和电极之间进行有效的电子传递;
目前应用最广泛的当属微生物燃料电池。
微生物燃料电池(MFCs)并不是新兴的工具,利用微生物作为电池中的催化剂这一概念从上个世纪70年月就已存在,并且利用微生物燃料电池处置家庭污水的想象也于1991年完成。可是,颠末晋升能量输出的微生物燃料电池则是更生的,为这一事物的实践利用供给了可能的机会。