2005年9月5日
一项新的研究表明,一些微生物中发现牛浪费可能会提供一个可靠的电力来源。
结果表明,瘤胃微生物在约半升的液体发酵,液化饲料从瘤胃中提取,最大的一头牛的胃室——大约600毫伏的电力生产。这是大约一半的电压需要运行一个可充电AA-sized电池,说安小茉莉研究合著者的副教授食品、农业和生物工程在俄亥俄州立大学。
虽然瘤胃液体本身不会被用作一种能源,一些微生物中发现流体在牛粪也发现,这可能证明是一个很好的来源发电。事实上,在一个相关的实验中,研究人员使用牛粪直接创建能源燃料电池。
使用牛粪作为能源并不是一个新想法,一些农民已经在使用甲烷释放的禽畜废物动力机械和灯。但将甲烷转化电能需要昂贵的设备——一个加州农民据说花了280000美元把他操作甲烷蒸煮器系统。2020欧洲杯下注官网
“甲烷仍然需要进行燃烧,这创造了能源效率的问题,”哈米德Rismani-Yazdi说,该研究的主要作者和一个研究生在食品、农业和俄亥俄州立大学的生物工程。
研究显示如何创建为电力瘤胃液体分解纤维素的微生物——一个复杂的碳水化合物,是主要的组成部分,牛吃的粗粮。分解释放电子。
这项研究是第一次,科学家们利用纤维素帮助燃料电池充电。
研究者提出了他们的研究结果于8月31日在华盛顿特区在国家会议美国化学学会。克里斯蒂和Rismani-Yazdi进行了俄亥俄州立大学的同事们一起工作奥利Tuovinen教授微生物学,伯克Dehority教授动物科学欧洲杯线上买球。
研究人员从一个活生生的牛瘤胃中提取液。的瘤胃本质上是一个与微生物发酵缸爬行的一头牛吃的食物在哪里暂时持有,不断搅拌,直到它可以完全消化。这种液体质量是科学家称之为瘤胃液体。
研究人员收集了流体通过一个套管,外科手术植入管,直接从牛的隐藏到其瘤胃。研究中使用的牛吃了正常饮食。
研究人员每两消毒玻璃室装满了紧张瘤胃液体创建微生物燃料电池。每箱大约一英尺高,直径约6英寸。
钱伯斯是由一种特殊材料,使得质子从负(阳极)室进入积极的(阴极)室。这个运动的质子和电子的运动在电阻和导线连接两个电极,产生电流。
阳极室挤满了瘤胃液体和纤维素,作为食物来源的微生物。纤维素丰富的大多数农场,收获的形式通常留下大量的农作物残渣。
另一个室,阴极,充满了铁氰化钾化学,作为氧化剂来完成电路。
两小块的纯石墨作为燃料电池的电极(电极吸引和释放电荷。)一块石墨被放置在每个室。研究人员使用一种计来测量燃料电池的输出。
输出达到一致的最多0.58伏特。大约四天后,电压降至0.2伏左右,在这段时间里,研究人员补充新鲜纤维素使电压恢复到一个更高的水平。
“虽然这是一个非常少量的电压,结果表明,可以创建从牛浪费电力,”克里斯蒂说。
“把几个这些燃料电池在一起应该会产生足够的能量来运行一个可充电的aa电池,“Rismani-Yazdi说。
在克里斯蒂的实验室相关工作,她和Rismani-Yazdi,连同许多本科生,实际使用牛粪微生物燃料电池。这些单个细胞在300年和400年之间产生毫伏。
“这些细胞的学生放一些在一起,能够燃料可充电电池一遍又一遍,”克里斯蒂说。
在工作中,研究人员不需要使用纤维素饲料微生物,像一些植物材料未消化的经历了,一头牛。
“我们进行这些试验超过30天没有电压输出减少,”克里斯蒂说。“这两项研究表明,牛浪费是一种很有前途的燃料来源。廉价而充足的,也许有一天,它会是一个有用的可持续能源发展中世界各地。”
而使用的燃料电池的能源在这些研究中有些独特,微生物燃料电池并不是一个新想法;其他科学家产生了一些特定的微生物和发电也从城市污水废水。
“虽然还为时过早,如果这种燃料电池可以产生更多的电力,这一事实瘤胃液体在我们的研究工作就意味着有额外的发电微生物,我们尚未确定,”克里斯蒂说。
“希望有一天牲畜的农民可以使用他们的农场的禽畜废物泻湖巨大的燃料电池,产生足够的电力操作,“Rismani-Yazdi说。
这项工作是支持的一部分在伍斯特俄亥俄农业研究与发展中心。
http://www.osu.edu