前沿科技之尿液帶來廉價電力

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布里斯托爾（Bristol）英格蘭西部大學（University of the West of England）的研究人員描述了一種方式，可以直接用尿生產電力，只需使用微生物燃料電池（MFC：Microbial Fuel Cells）。

7 P: h3 ?& k7 C全球每年尿液產量6.4萬億升，依據是世界人口69.7億，平均每個成人每日產尿量的2.5升生。所以，這項技術有可能改變世界。 & G5 b' J) f# i來源：英格蘭西部大學

他們的研究成果《尿液利用式微生物燃料電池；能源燃料的未來》（Urine utilisation by Microbial Fuel Cells; energy fuel for the future），發表在最近的英國皇家化學學會（Royal Society of Chemistry）雜志上，就是《物理化學化學物理》。
3 w+ m" k5 q5 w2 X7 a3 ^. g該小組的目標包括，研究未經處理的尿液是否可以通過微生物燃料電池發電，并計算尿用于微生物燃料電池時的發電量。據估計，每年產生6.4萬億公升的尿液，這使研究人員都把尿稱作一種潛在的替代能源，但迄今一直被忽視。
有三個微生物燃料電池，它們的制備采用丙烯酸（acrylic）與25毫升陽極和陰極容器，這就是實驗中使用的。陽極和陰極電極用小泵連接到1公升的容器瓶。未摻水（未加工）尿液可大量添加，把25毫升至300毫升加入再循環容器瓶，也可以少量添加，把0.1毫升至10毫升直接注入陽極入口。尿要使用新鮮的，或是一周內捐贈的，而樣品每次捐贈400 – 500毫升，應取自單個健康志愿者，他應是飲食正常，沒有尿道或腎臟病史。
4 O0 Q: u4 r1 U# X$ Q9 S  i# q! c9 u注射25毫升尿之前，微生物燃料電池每平方米產生0.9毫安（mA/m2），注入尿液一小時后，增加到每平方米2.9 毫安。
這一尿液量足夠連續發電3天以上，在這一點上，性能開始穩定，并返回注射前輸出功率水平，就是微生物燃料電池產生的水平。
科學家們表明，增加25毫升新鮮尿液，可持續使用三天，用于單個25毫升容量的微生物燃料電池。用于一組10個微生物燃料電池時，同一樣品需要8個小時才能用完。因為每人每日產尿2.5升，這就需要大約300個微生物燃料電池，才能消耗平均每人每天的生產量。
$ ^3 k$ x+ l* M2 ^) O; k布里斯托爾的這個研究小組運行這些實驗已經有兩年多，他們說，添加新鮮尿液的反應，一直就是一致的產量。這項研究中使用的單一微生物燃料電池顯示，轉換效率與尿液作為燃料的添加量有一個反比關系。因為尿液添加量接近25毫升時，直接轉換為電能的效率在60%至70％之間，而添加量在700毫升以上時，效率是在22％至30％之間。
首席研究員艾奧安尼斯•埃羅泡羅斯（Ioannis Ieropoulos）說：“因為，每年全球生產速度達數萬億升，所以這項技術就可以改變世界。它產生的影響將是巨大的，不僅對于污水處理行業是這樣，同時對于人也是一種示范，就是換一種方式看待廢棄品。”
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