第171章 欧文氏菌(加更) 第(2/4)分页
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比较复杂,收集难度大,而且产地分散,这不利于热电厂的稳定生产;各地牛羊粪热值存在一定差异,加大了发电过程中的热量管理难度;牛羊粪如果没有提前干燥,会加大运输难度和成本,而且气味非常不好闻。
同时作为燃料使用的动力煤,价格也才每吨500~800块钱。
因此,才没有热电厂会使用牛羊粪作为燃料。
但是国内的漠南、西域、雪域的一部分牧民会嗮干牛羊粪,作为日常生活中的燃料使用。
江淼倒不是为了这每天几百吨鲜牛羊粪,专门去建一个热电厂。
他是想到了另一个可以利用这些牛羊粪的技术:微生物燃料电池。
所谓的微生物燃料电池技术,就是利用微生物之中的胞外产电菌,在代谢过程中产生的电子迁移,从而实现生物发电的技术。
这个技术的优点是环保。
缺点就是效率太低,每立方米的高碳源培养基,只能发电10~20度电;而直接燃烧发电,可以产生500度左右的电能。
两者没有可比性。
而且所谓的每立方米高碳源培养基发电量,也是在条件非常好的实验室环境下达到的结果。
比如,2024年6月23日发表的一篇论文中,华人科学家段镶锋和黄昱领导的研究团队,开发出一种新型微生物流动燃料电池(ffcs),通过利用人工电子介体在流动介质中高效传递细菌代谢电子,其最高功率密度可达17.6 w/(相当于每立方米176瓦特)。
根据江淼调查到的数据,他们这个实验系统只能在实验室环境下,运行90个小时左右,之后效率直线下降。
按照这个数据,转变为立方米之后,稳定发电高峰期,差不多可以发电15.84度,加上后续的低功率发电,最多就是20度的样子。
而非实验室条件下的微生物燃料电池,每立方米的最高功率只有几十瓦特。
当然,在非实验室条件下,由于细菌分解有机物不太迅速的原因,其发电时间会延长到几个月,因此其总发电量还是10~20度左右。
如果每立方米发电功率176瓦特,可以维持1个月时间,那一个月的发电量就是126.72度、两个月就是252度、三个月则来到了378度。
那有没有可能实现高功率条件下,长时间稳定发电
答案是可以。
目前非实验室条件下,胞外产电细菌的能量转化效率为10~30%,实验室条件下可以达到60~70%。
而且需要特别注意一个情况。
那就是培养基的有机物≠胞外产电细菌消耗的有机物。
胞外产电细菌只能分解消化一小部分有机物。
比如胞外产电细菌之中的铜绿假单胞菌,其食谱只包括:碳水化合物
中的葡萄、木、淀粉;含氮化合物中的氨基酸、尿素;脂肪类物质中的甘油三酯、磷脂;芳香族化合物。
从这里就可以知道,很多胞外产电细菌并不能直接消化牛羊粪中的纤维素、半纤维素和木质素。
如果可以将纤维素、半纤维素、木质素分解成为葡萄、单、芳香族化合物,那就可以被一部分胞外产电细菌直接利用了。
事实上,有一小部分胞外产电细菌也是可以分解纤维素、半纤维素、木质素的,就是分解效率比较低下。
现在江淼要做的事情,就是研发出可以高效分解纤维素、半纤维素、木质素的胞外产电细菌。事实上,欧盟已经有相关的科研团队通过转基因技术,改造大肠杆菌,赋予其代谢发电的功能,同时还让其可以分解一部分半纤维素。
这种有方向的研究,江淼研究起来并不困难。
筛选和培育高效的特化胞外产电细菌,可是江淼的拿手好戏。
他甚至不需要使用转基因技术,直接通过各种人造环境压力,逼迫胞外产电细菌发生变异就可以了,细菌繁殖速度非常快,变异速度也非常快,这非常有利于菌种的特化培育。
使用电流、酸碱度、化学物质、冷冻、高温、紫外线等手段,加上各种模拟的培育环境,只用了三天时间,江淼将获得1