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        1. 你的收音機用的是苔蘚電池嗎?

          草字頭同學 2021-09-11 07:33:44

          桌上的綠植雖然不能“吸霧霾”,但是搞得好可以給你的收音機充電,聽BBC喲。什么,你說誰這個年代還用收音機聽廣播,手機了解一下。兄dei,看穿別說穿。


          植物微生物燃料電池原理


          植物微生物燃料電池(Plant Microbial fuel cell, PMFC)和普通的電池一樣分為陰極陽極。植物利用光合作用產生的有機物,一部分用于植物自身生長,另一部分約40%-60%從葉片轉移到根部,接著釋放到土壤中,這部分有機物稱為植物的根際分泌物。而PMFC陽極電板上,微生物就是以根基分泌物為食材,并將分解有機物過程中產生的電子,傳遞給陽極,接著再通過電路傳遞到陰極,從而形成了電流。


          圖片來自參考文獻2 PMFC也可稱為Photo-MFC,Photosynthesis意為光合作用

          Fabienne Felder設計出第一個苔蘚微生物燃料電池(bryoMFC),并將10個bryoMFC串聯為收音機供電。


          圖片來自參考文獻1?


          如何制作BryoMFC


          先準備一個塑料盒子作為電池的外殼,兩極的材料都是碳布,一種利用紙和碳纖維按照一定比例(如10:1)做成的材料。陽極要直接接觸苔蘚根部,陰極則在外殼側面或底部的圓孔上封好碳布,并在暴露于空氣中的外側圖上鉑(Pt)作為催化劑。預留注水口,并放置7cm長的不銹鋼螺絲作為陽極電子收集器。陰陽兩極通過外接電路鏈接。

          圖片來自參考文獻1

          是不是并不復雜?

          先別急著動手,還有細節需要交代。

          給收音機充電的這個實驗中,首先用10個這樣的bryo-MFC串聯,給充電電池充電近10小時,然后再用充電電池為收音機供電,聽廣播近80秒。額……充電10小時廣播80秒,如此高效(劃掉)搞笑(再劃掉)有趣的供電效率,尷尬……躍躍欲試的你,是不是要提刀追殺我了。

          在跑路前求生志很強的我還有話要說。

          PMFC中常用的植物有水稻、大米草和蘆葦等,功率密度從幾個mW/m2到幾百個mW/m2不等,而本研究中苔蘚的功率密度才幾個μW/m2,但是bryo-MFC中沒有添加營養液,也沒有接種任何微生物,這種沒有條件的條件更接近于自然環境,增加了PMFC在自然環境下進行如去除重金屬離子等生態修復工作的可能性。


          bryo-MFC研究團隊:Dr. Paolo Bombelli, Ross Dennis

          參考文獻

          1. Hubenova Y, Mitov M. Bacterial mutualism in?the mosses roots applicable in Bryophyta-microbial?fuel cell. Commun. Agric. Appl. Biol. Sci.?2011 76, 63–65.

          2. Bombelli P, ?Dennis R. J. , Felder F, ?Cooper M. B. , Iyer D. M. R. ,?Royles J. ,?Harrison S. T. L. ,?Smith A. G. , Harrison C. J. ,?Howe C. J. ,?Electrical output of bryophyte microbial fuel cell systems is sufficient to power a radio or an environmental sensor. Roy Soc Open Sci. 2016 3(10),?2054-5703.



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