羅納德·泰德是美國華盛頓海軍研究實驗室的工作人員。在他的辦公室里,,你可以發(fā)現(xiàn)各種奇異的小玩意兒,,例如有一種歡迎客人到來的發(fā)聲裝置,,另外你還可以發(fā)現(xiàn)他的辦公室里有一個特殊的電腦屏幕,可以顯示最新空氣和海水溫度,。然而真正令人驚奇的并不是這些小玩意兒,,而是這些裝置所使用的電源。你能相信嗎,?這些裝置都是靠細(xì)菌供電的,。細(xì)菌在波拖馬可河河底依靠吞食大量有機物產(chǎn)生電流,然后把產(chǎn)生的電流送到泰德放在河畔的電極中,。泰德說:“這種細(xì)菌的發(fā)電模式很穩(wěn)定,,每天的發(fā)電量都差不多。”
部分細(xì)菌可以釋放電子
泰德解釋說,,在自然界中,,有些細(xì)菌會向富含鐵元素的沉積物釋放出多余的電子,,但自然界中這種沉積物不多,因此這種細(xì)菌中的電子含量總是很飽滿,,它需要一個可以釋放電子的途徑,。如果把電極放在這種含鐵的沉積物中,并把它連成一個圈,,細(xì)菌就可以釋放電量,。就這樣,世界上最奇特的“電源”產(chǎn)生了,。
細(xì)菌發(fā)電已有多項突破
其實細(xì)菌發(fā)電的歷史由來已久,。早在1910年,英國植物學(xué)家發(fā)現(xiàn)有幾種細(xì)菌的培養(yǎng)液能夠產(chǎn)生電流,,于是就以鉑作電極,,放入大腸桿菌或普通酵母菌的培養(yǎng)液,成功地制造出世界上第一個細(xì)菌電池,。1984年,,美國科學(xué)家設(shè)計了一種可供太空飛船使用的細(xì)菌電池,其電極的活性物質(zhì)是航天員的尿液和活細(xì)菌,,不過這種裝置放電率較低,。20世紀(jì)80年代末,英國化學(xué)家在細(xì)菌發(fā)電研究方面取得重大進展,。他們讓細(xì)菌在糖液中分解分子,,以釋放出電子,并促使電子向陽極運動產(chǎn)生電能,。而美國科學(xué)家這次是利用河流中對含鐵沉積物有放電性的細(xì)菌來發(fā)電,。
據(jù)報道,泰德計劃培養(yǎng)3種細(xì)菌為河流和海底的傳感器等相關(guān)設(shè)備供電,。如果研究能成功,,對于那些海洋研究者和海軍軍事家們將帶來很大的好處,因為細(xì)菌供電可以彌補在荒涼偏僻地方電池供電的不足,。
科學(xué)家正在改造細(xì)菌基因
美國的克雷格·溫特公司,、SyntheticGenomics公司和勞倫斯·伯克利國家實驗室在利用細(xì)菌發(fā)電方面則走得更遠(yuǎn)。他們正在研究用基因改造的方法來使細(xì)菌利用陽光或排泄物產(chǎn)生氫氣或其他能源,。如果能夠找出產(chǎn)生能源的基因的排序方法,,細(xì)菌能源的產(chǎn)生過程就可以在控制之中了。這項研究進行得很快,,溫特說結(jié)果在15年內(nèi)就可以出來了,。
風(fēng)險投資家史蒂夫·諸尼文森指出,現(xiàn)在越來越多的實驗傾向于利用生物能來解決諸如能源等問題,。有公司已經(jīng)開始用一種海藻把煙囪排放的有害氣體中的氮和二氧化碳轉(zhuǎn)化成有機燃料,??梢灶A(yù)見的是,生物能在不遠(yuǎn)的將來擁有無限的可能,。