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中国海洋大学海泥发电技术取得阶段性进展

2010-10-21 00:00 廖洋 中国海洋大学 阅读 0
核心摘要: 中国海洋大学付玉彬团队利用海底生物燃料电池,通过海泥中微生物代谢产生电子,成功实现发电。该电池功率达数百毫瓦,可驱动小型设备,有望解决深远海仪器电源难题,具有低碳环保、造价低等优势。

近日,中国海洋大学材料科学与工程研究院副教授付玉彬及其研究团队在国内首次利用海底生物燃料电池作为电源,通过在海底海泥中插入两根电极成功发电。这一成果为海洋仪器供电提供了新的解决方案。

海底生物燃料电池的工作原理是利用海泥中的有机物和无机物作为燃料,通过微生物的代谢作用产生电子。具体而言,在海泥中放置负极,在海水中放置正极,电子经微生物传递至电极表面,接通电路后形成“海泥电池”。该电池符合当前国际和国内低碳、环保及新型能源材料技术的发展趋势,且造价较低,具有重要的研究意义和应用前景。

这种“海泥电池”的海泥和海水均为原生态,未添加任何化学物质,其核心在于电极材料。若使用普通碳/石墨材料电极,电池功率较低,难以实际应用。为此,研究团队在电极表面改性处理、电极形状设计、电池结构设计及测试方法等方面开展了大量研究,并取得重要进展。目前,该电池输出功率可达数百毫瓦,远高于国外文献报道的海泥生物燃料电池水平。在实验室中,该电池已成功驱动收音机、计算器、钟表和小型玩具平稳运行。

付玉彬研究团队自2007年初开始探索该领域,2008年该项目被列为山东省科技攻关项目。在深远海条件下,海洋仪器的电源供给一直是一个难题,该项目的成功为海洋仪器的正常运行提供了持续长效的电源。

据悉,这类电池有望应用于深远海水下仪器的电源补给、海洋环境污染治理、海泥微生物菌种筛选、海洋地质沉积层探测等领域。为尽快实现海底微生物燃料电池的实际应用,研究小组目前正在优化结构设计,并开展实海研究。(廖洋)

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