11.10
微生物燃料电池利用产电细菌从有机物中产生电能。
这些细胞包含两个腔室——一个用于细菌的缺氧腔室和一个用于氧气的好氧腔室,两者之间由一个允许质子透过的膜隔开。
持续向厌氧室供应有机碳,作为细菌的代谢底物。
产电细菌(如Geobacter sulfurreducens)在缺氧室中氧化有机碳,并释放电子和质子。
这些电子通过特殊的外膜细胞色素和菌毛传递到外部阳极。
电子从阳极通过外部电路流向复氧室中的阴极,从而产生电能。
同时,质子通过膜扩散到阴极,以平衡电子流动。
在阴极,催化剂促进电子和质子与氧气反应生成水,并完成电路。
该过程使微生物燃料电池能够利用有机废物(如废水)发电,并支持环境治理。
微生物燃料电池,或 MFC,是一种生物电化学装置,通过利用产电细菌的代谢过程来发电。这些系统提供一种可再生能源,并作为处理废水等有机废物的创新方法。
典型的 MFC 由两个室组成:一个容纳细菌的无氧(不含氧)室和一个含有氧气作为末端电子受体的有氧(富氧)室。许多 MFC 使用质子交换膜来分隔两个室,…