美国研究人员近日在《美国化学学会:能源通讯》杂志上报告说，他们开发出一种新技术，可用纸制造微生物燃料电池的电极，与过去的方法相比这能让微生物燃料电池更为廉价和高效。
微生物燃料电池是一种利用微生物来产生电能的装置，一个重要应用场景是废水处理，微生物在去除水中污染物的同时，还能产生电能。但目前所用的微生物燃料电池的电极通常是由金属或碳毡制成，都有一些不足之处，如金属成本高且容易被腐蚀，由碳纤维制成的碳毡虽然便宜一些，但其中的孔隙容易被阻塞。
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成电能的装置。其基本工作原理是:在阳极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和阳极之间进行有效传递，并通过外电路传递到阴极形成电流，而质子通过质子交换膜传递到阴极，氧化剂(一般为氧气)在阴极得到电子被还原与质子结合成水。
美国罗切斯特大学的研究人员报告说，可以用纸和碳膏来取代碳毡。这种碳膏由石墨和矿物油混合制成，把碳膏涂在纸上后，再像做三明治那样压上导电聚合物层和细菌层，就制成了微生物燃料电池的一个电极。这种碳膏电极比碳毡电极成本更低。
研究人员解释说，他们使用的微生物为“希瓦氏菌MR-1”，这种细菌能“吞噬”废水中的有毒重金属离子，并在这个过程中释放电子。碳膏可吸引这些电子，然后通过导线将其传给另一个电极，形成电流。测试显示，碳膏电极的效率比碳毡电极更高，前者的平均电流输出可达2.24安培每平方米，而后者只有0.94安培每平方米。
科学界关于微生物燃料电池的讨论由来已久，但是如何廉价和高效地制造微生物燃料电池一直是个难题。研究人员表示，这种新技术方法简单、成本低且更高效，有利于推动微生物燃料电池在未来的发展和应用。
