只要空氣中有水氣,科學家能利用特殊細菌設備「憑空發電」

yobe 發表於 2020-2-19 19:56:35 [顯示全部樓層] 回覆獎勵 閱讀模式 6 2389


從稀薄的空氣中發電聽起來像科幻電影,但其實只要空氣中有水分,一種能生成導電奈米線的特殊細菌確實可辦到這件事。讓科學家更驚奇的是,基於這種細菌的設備只要連接 17 台便能產生 10V 電壓,足以為手機供電。


有一種名為地桿菌(Geobacter)的奇怪細菌,過去已被發現在缺氧環境下會生成磁鐵礦(magnetite),而現在科學家進一步發現,這種細菌還能製造導電奈米線,這有什麼用途?只要空氣中存有水蒸氣,基於該細菌的設備就能「憑空發電」,濕氣很重的地區或許能大幅受益。


由麻薩諸塞大學阿默斯特分校(UMass Amherst)工程師 Jun Yao、微生物學家 Derek Lovley 領導的團隊,打造了一種氣動發電機設備,帶有由地桿菌生產的蛋白質導電奈米線,接著將厚度小於 10 微米的蛋白質奈米線薄膜覆蓋在一個電極上,另一個電極則位於膜的頂部,當蛋白質奈米線薄膜吸收來自大氣中的水蒸氣,便能產生在兩個電極之間傳導的電流。


細談其中關鍵的話,在於薄膜頂側吸收水分後會形成水分梯度,不斷擴散進出,液滴分解成氫離子和氧離子導致電荷在頂部累積,當薄膜頂部和底部之間的電荷不同就會導致電子流動,進而形成連續電流。


雖然團隊的原型設備所產生之持續電壓僅約 0.5V,電流密度約為每平方公分 17 微安培,但研究團隊表示,只要連接多個設備就能產生足以為智慧型手機、個人電子產品等小型設備充電的電力,實驗測試表明在濕度約 45% 的地方效果最好,但即使是濕度極低的地區(如撒哈拉沙漠)也能發電。


Derek Lovley 表示,雖然這種技術離成熟商業化還要很長一段路要走,但與其他再生能源如:太陽能、風能相比,細菌導電奈米線薄膜不需要陽光或風,更重要的是無需外接電源,只要有水氣,在室內都能使用。


新論文發表在《自然》(Nature)期刊。

已有(6)人回文

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JasonWoop 發表於 2020-2-19 19:59
這真的太屌啦
有這樣的想法真的厲害ㄟ
期待有一天能普及
ai.wu 發表於 2020-2-19 22:54
還是等發電能力再強一點吧?以QC快充的18W=9V2A來說,需要寬1M、長2M的材料......
callmini 發表於 2020-2-19 23:44
如果可以廣泛落實這項技術相信可以減少很多環境汙染
陳懋薇 發表於 2020-2-19 23:46
太好了!!!這樣發電就不用太多石化材料了!其實我最希望能把極光實用化
lailuan73 發表於 2020-2-20 09:21
只要空氣中存有水蒸氣,基於該細菌的設備就能「憑空發電」
這個屌!
希望趕快商業化,或許火力、風力、太陽能...都可以退休了....
林坤賢 發表於 2020-2-20 13:53
這種地桿菌還真奇妙,後續就看科學家及研究人員如何培植這類細菌來發電,造福人類囉!
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