微生物燃料電池

微生物燃料電池（Microbial fuel cell，MFC），又稱微生物電池，是一種將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為電能的生物電化學(xué)裝置。它利用微生物代謝過程中產(chǎn)生的電子傳遞到外部電路中，從而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。微生物燃料電池具有環(huán)保、高效、可持續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，是一種新型的清潔能源技術(shù)。

1.微生物燃料電池的工作原理

微生物燃料電池是一種由微生物介導(dǎo)的電化學(xué)系統(tǒng)。微生物通過代謝產(chǎn)生的電子在電解質(zhì)中自由移動(dòng)，被陽極上固定的硫酸鹽還原菌等電荷接受器收集。通過外部電路和負(fù)極連接，電子可以流動(dòng)到負(fù)極上，在負(fù)極上與氧氣反應(yīng)生成水和電子，形成閉合電路循環(huán)。而廢物則可轉(zhuǎn)化成二氧化碳進(jìn)行排放處理，達(dá)到了清潔能源和減少環(huán)境污染的目的。

2.微生物燃料電池優(yōu)缺點(diǎn)

1) 優(yōu)點(diǎn)

• 在處理有機(jī)廢棄物時(shí)產(chǎn)生電能，具有環(huán)保意義；
• 具有高效、低成本等特點(diǎn)；
• 可以運(yùn)用于無人值守的環(huán)境監(jiān)測和無線傳輸系統(tǒng)等領(lǐng)域。

2) 缺點(diǎn)

• 發(fā)電功率較低，穩(wěn)定性欠佳；
• 僅適用于處理有機(jī)性質(zhì)的物質(zhì)，不包括無機(jī)和高溫廢物；
• 對工作條件要求較高，如溫度、pH等參數(shù)。

3.微生物燃料電池的性能參數(shù)

微生物燃料電池的性能指標(biāo)包括：功率密度、電化學(xué)活性面積、耐久性及傳質(zhì)效率等。其中，功率密度是衡量微生物燃料電池性能的主要指標(biāo)，通常使用“W/m³”作為單位來描述。