2007年8月23日
比如，奶牛有一天可能有助于满足对替代能源日益增长的需求俄亥俄州立大学研究人员利用牛体内富含微生物的液体在小型燃料电池中发电。
这种新的微生物燃料电池是研究人员在几年前创造的一个更大的模型的重新设计。俄亥俄州立大学(Ohio State University)食品、农业和生物工程专业的博士生哈米德·里斯马尼-亚兹迪(Hamid Rismani-Yazdi)说，这种新的电池只有原来模型的四分之一大小，但可以产生约三倍的电力。
实验表明，需要两个新电池来产生足够的电力来给一个aa大小的电池充电。它需要四块第一代燃料电池来为其中一块电池充电。
Rismani-Yazdi是一项基于纤维素的微生物燃料电池的新研究的主要作者。这些燃料电池的能量来源来自瘤胃液中各种细菌对纤维素的分解。瘤胃液是牛胃中最大的腔室，富含微生物的液体。为了产生能量，研究人员用纤维素和瘤胃液填充微生物燃料电池的一个隔间。
Rismani-Yazdi说:“当细菌分解纤维素时就会产生能量，纤维素是我们星球上最丰富的资源之一。”事实上，纤维素在大多数农场都很充足，因为收割通常会留下大量的作物残渣。其他主要的纤维素来源包括废纸和由木材制成的物品。
Rismani-Yazdi和他的同事们正在继续改进他们的微生物燃料电池，同时试图弄清楚如何在实验室中培养大量瘤胃微生物，以便将来可能大规模使用。
研究人员8月21日在波士顿举行的美国化学学会会议上报告了这一发现。Rismani-Yazdi和他的导师，俄亥俄州立大学食品、农业和生物工程副教授Ann Christy，以及该大学微生物学教授Olli Tuovinen一起工作。
研究小组从一头活牛身上收集瘤胃液，通过一个套管(一个通过手术植入的直接通向瘤胃的舷窗)提取液体。他们用这种富含微生物的液体和纤维素填充燃料电池的一个隔间。
这种微生物燃料电池有两个隔间，大约两英寸宽，三英寸高，三英寸长。一层由特殊材料制成的薄膜将两个隔间隔开。这种材料允许质子从负极(阳极)室进入正极(阴极)室。
质子的这种运动，连同电子通过连接两个隔间的电线和电阻的运动，产生了电流。
在每个隔间内放置一小片石墨作为燃料电池的电极(电极吸收并发射电荷)。研究人员用纤维素和从瘤胃液中提取的微生物填充阳极室。微生物分解纤维素时释放出电子。
这些电子随后转移到阳极电极。
研究人员用铁氰化钾填充了另一个阴极室，铁氰化钾是一种氧化剂，通过接收阴极电极上的电子来帮助闭合电路。一旦电路关闭，电子就会从阳极流向阴极，产生电流。
Christy说，微生物燃料电池以最小的阻力产生最多的能量，足够运行一个微型圣诞树灯泡。这是他们第一代燃料电池发电量的三倍。
Rismani-Yazdi说:“我们能从这些电池中获得的电量最终与我们想要供电的物体的阻力有关。”
他说，他通常每两天向燃料电池中添加纤维素，但添加的数量取决于电池的电量消耗速度。
克里斯蒂说:“但只要我们继续用纤维素喂养细菌，这些燃料电池的功率输出就可以无限期地持续下去。”“我们对这些细胞进行了三个月的检测。”
尽管这项技术仍处于初级阶段，但研究人员对他们在过去两年取得的进展感到鼓舞，他们正在继续努力，以增加这些微生物燃料电池的发电量。