人工湿地微生物燃料电池（用微生物组建电池）
人工湿地微生物燃料电池（用微生物组建电池）再后来，由于介体的应用使微生物燃料电池的电流密度和功率有了很大提升，我国也开始参与到其研究中。微生物燃料电池可用于太空生命保障系统微生物附着在电极上，起到传递电子的作用1910年，Potter（并不是巫师而是一名植物学家）把酵母菌或大肠杆菌放入含有葡萄糖的厌氧环境中培养，其产物能在铂电极上形成电压和电流，微生物燃料电池的研究从此开始。在20世纪50年代，随着航天研究领域的迅速发展，微生物燃料电池的研究兴趣随之提升，主要是考虑到太空飞行时的生活垃圾处理与发电。
这个装置，叫做微生物燃料电池首先澄清一下"燃料电池"的含义：并不是把微生物当做燃料烧了发电哦。只是它的原理类似于燃烧，负极为燃料，正极为氧化剂，用一个电池装置把它们分隔开，使这个过程变得有序可控。
研究人员正在检测微生物燃料电池的各项参数
而其中的微生物（某些种类的细菌），与人们普遍认为会致病的形象不同，是电池运转不可或缺的成分。它们在其中扮演"中转站"的角色，默默地搬运着电子，促使这个庞大的系统运行起来。
研究人员正在观察微生物燃料电池中的细菌
微生物附着在电极上，起到传递电子的作用
微生物燃料电池从何而来？1910年，Potter（并不是巫师而是一名植物学家）把酵母菌或大肠杆菌放入含有葡萄糖的厌氧环境中培养，其产物能在铂电极上形成电压和电流，微生物燃料电池的研究从此开始。
在20世纪50年代，随着航天研究领域的迅速发展，微生物燃料电池的研究兴趣随之提升，主要是考虑到太空飞行时的生活垃圾处理与发电。
微生物燃料电池可用于太空生命保障系统
再后来，由于介体的应用使微生物燃料电池的电流密度和功率有了很大提升，我国也开始参与到其研究中。
微生物燃料电池是怎么工作的？
微生物燃料电池是一个典型的原电池，你可以把它想象为一栋只有两个房间的"大"别墅。两个房间分别叫做正极和负极，中间用一种特殊的膜材料当做墙，只有质子（H ）允许从墙上的小孔里挤过去。
有一天，一位神秘的客人——"有机物"（如乙酸或葡萄糖），拜访了负极房间。它们在一片漆黑，而且一丁点氧气都没有的房间里漂浮游荡，突然一下被产电菌军团抓住不放。只见这些微生物"菌多力量大"，不一会儿就把有机物大卸八块，从中获得了赖以生存的能量，并把电子和质子从有机物上剥离下来，同时把有机物氧化成了氧化产物。
微生物燃料电池负极加入葡萄糖
然而微生物的工作才刚刚开始。它们通过传递链把电子传递到负极电极上，电子们就通过了别墅的电缆跑到电势高的正极去了。与此同时，质子也想要摆脱拥挤的负极，于是纷纷从小孔挤到正极去。
在正极房间里，昂贵的铂正在被展出。铂附着在正极电极上作为催化剂，与电缆相连，正在接受着负极传来的源源不断的电子。电子从暗无天日且没有氧气的负极过来，突然接触到了新鲜的氧气，于是立刻投向了氧气的怀抱。刚刚挤过来的质子也愉快的加入了它们，手拉手变成了水。
铂可以作为催化剂
这就是微生物燃料电池的全部原理。让我们回顾一下：房间之间的电缆导通了，自此有了电流，直接把有机物中的化学能转化为了电能。现在我们可以用简单的原料得到电能了。
微生物燃料电池应用于水处理、污染监测在环境保护和水处理方面，微生物燃料电池操作便捷且成本较低，具有很大的应用潜能。试想一下，把正极中接受电子的氧气换成高价的、有毒有害的重金属离子，它们接受电子被还原，水质的有害物质含量也能随之降低。
受污染的湖泊
若让有毒有害的污染物与微生物们共处一室，就会对微生物活性造成影响进而影响输出电流。通过输出电流等指标的变化，能够实现污染物质浓度的监测，使微生物燃料电池变成一个传感器。
土壤、“尿能”、“汗能”发电不再是梦想微生物燃料电池中产电菌范围较广，我们能够轻易地从土壤中得到所用的产电菌。一旦有了工具材料，你也可以自制一个如下的土壤发电瓶，并且清晰地了解它的原理。
随处可见的土壤蕴含着丰富的微生物
用土壤做一个微生物燃料电池！
2015年，西英格兰大学的生物能源研究小组进行了"尿能"发电的现场
试验。制作了一个只包含两个立式小便池的简易厕所，下面安装串联的微生物燃料电池发电装置，利用新鲜的尿液给LED灯供电。此装置还可以顺带起到污水处理的作用，可谓一举两得。
“尿能”发电的实验装置
另一项有趣的实验研究希望通过微生物燃料电池，用"尿能"给手机充电。虽然装置仍体型较大且产电较少，但未来有望进一步优化，实现"尿够半分钟，通话两小时"。
另外，在医疗和运动监测方面，可能使用人类有机液体（比如汗液）中存在的"生物燃料"开发由自主且环境友好的生物电池提供动力的可穿戴电子设备。
也许未来能够用汗液给你的运动手环供电
一些善于思考的读者可能会发现：电池一直是研究的热点话题，锂电池等电池的发展又似乎已经达到了瓶颈，开发各方面性能更加优越或有专门用途的电池十分必要。而且当今能源和污染问题愈加严重，除了传统化学电池，我们期待生物电池更广泛的应用，解决更多实际中的问题，使供电更加绿色环保。
绿色环保的电池亟待开发
汽车使用生物燃料供能
未来，在进一步的研究和开发中，相信微生物燃料电池会展现出它更独特的应用价值。
参考文献：
【1】Hassan S H Van Ginkel S W Hussein M A M et al. Toxicity assessment using different bioassays and microbial biosensors [J]. Environ Int 2016 92-93:106-118.
【2】Wang Z Lim B Choi C. Removal of Hg2 as an electron acceptor coupled with power generation using a microbial fuel cell [J]. Bioresour Technol 2011 102(10): 6304-6307.
【3】康峰 伍艳辉 李佟茗.生物燃料电池研究进展[J].电源技术 2004(11):723-727.
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