微生物燃料电池

将有机物中的化学能转化为电能的装置
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化为电能的装置,具有电能回收与污水处理的双重功效。[1]
微生物燃料电池的结构与化学燃料电池相似,由阳极、阴极和质子交换膜三个基本部分组成,不同的是微生物燃料电池以微生物作为催化反应发生的催化剂。其基本工作原理是首先阳极室中的微生物进行能量转换(如有机物发酵或光合作用),将产生的电子通过细胞膜上转移到电池的阳极,经外电路到达阴极,由此产生外电流;同时微生物代谢产生的氢离子通过质子交换膜传递到阴极室,在阴极与电子、氧反应生成水,实现电池内电荷的传递,从而完成整个生物电化学过程和能量转化过程。[2]
微生物燃料电池与常规燃料电池相比,具有燃料来源广泛、操作条件温和、绿色环保无污染、能量转化率高、无须能量输入等显著优势。[1]

发展历程

早期将微生物发酵的产物作为电池的燃料;