英国的研究人员正在研究利用尿液作为微生物燃料电池的燃料

2019-04-15 09:58:35
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布里斯托尔机器人实验室(BRL),一个UWE /布里斯托大学研究机构的研究人员正在研究利用尿液作为微生物燃料电池(MFCs)的“燃料”,微生物燃料电池利用细菌培养将“食物”分解为创造力量。MFC是用于为自动机器人供电的开发技术。

Ioannis Ieropoulos博士获得了一项价值564,561英镑的EPSRC职业加速奖学金,用于开展一项为期四年的项目研究,研究微生物燃料电池如何利用废物产生能量。

BRL的研究人员花了三年半的时间开发EcoBot-III,由EU FP-6资助 - 一种可以通过消化废物为自己提供动力的机器人(参见:http://www.brl.ac.uk/projects/ecobot /breadbot.html)。EcoBot-III研究的早期工作由EPSRC资助。

Ieropoulos博士将通过新的研究团队将微生物燃料电池的概念提升到新的水平。他们将致力于扩大MFC的规模,使它们能够在“堆叠”中一起工作 - 一系列电池,它们在连续流动系统下以电气方式和液体馈线连接。发展这一点将给研究人员带来挑战,因为液体必须处于连续流动状态,但仍允许单个MFC保持隔离状态。然而,一堆链接的MFC将比相同数量的单个MFC更有效并产生更多能量。

他们研究的一个独特方面是将尿液用作可用于为MFC供电的废料。

Ieropoulos博士解释说:“多年来,我们用腐烂的水果,草屑,虾壳和死苍蝇喂养我们的MFC,试图研究不同的废料,作为微生物燃料电池的'食物来源'。我们专注于寻找能产生最多能量的最佳废物。尿液在化学上非常活跃,富含氮,含有尿素,氯化物,钾和胆红素等化合物,对微生物燃料电池非常有益。我们已经初步完成了测试显示它是一种非常有效的废料。尽管这项研究尚处于初期阶段,但我们希望能够生产一种便携式尿壶原型,它可以利用尿液从燃料电池中产生能量。我们设想这可以用来例如在音乐节和其他户外活动中。“

研究人员已经与一家看到该技术潜力的无水小便器公司保持联系。Ecoprod技术公司的Marcus Rose说:“Ecoprod技术是一家专注于我们无水小便器所带来的环境效益的小便器公司。我们已经与研究人员交谈过,他们说这种产品是唯一完全适合这项研究的类型。我们期待着通过提供研究团队所选择的Urimat - The Waterless Urinal来帮助这个独特的项目。这将是公司参与的宝贵而有趣的合作。“

EPSRC资助项目的另一个方面是开发MFC的阴极侧,使整个电池变得自我维持。每个MFC具有阳极侧和阴极侧,它们一起作为两个半电池完成系统以产生电力。通常细菌在阳极侧,化学物质或氧气在阴极侧,这完成了反应(即关闭电路)。这项研究将开发利用产氧生物(如藻类)代替MFC阴极侧的化学物质,从而转向自我维持系统 - 例如藻类的废物 - 用于喂养阳极侧的细菌,即使用其自身的废物产生能量。

Ieropoulos博士说:“授予这笔资金是向前迈出的一大步,对我和团队来说是一个巨大的挑战。我感谢EPSRC给了我这个整合三个研究领域的好机会 - 创造了一大堆MFCs ,自我可持续的阴极和使用废物产生能源。这一领域的进步可以为我们目前在能源生产和废物清理方面面临的挑战做出重大贡献。我们希望这项研究将有助于改变我们对能源的看法。和人类的浪费。“

该项目的基础是Ieropoulos博士,John Greenman教授和Chris Melhuish教授进行的EcoBots I,II和III研究的成功,以及Ian Horsfield和BRL团队其他成员的技术支持。

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