奶酪供能的燃料电池
乳清让供电更环保
化乳制品废水为能源
May 20th 2010 | From The Economist print edition
虽然可能看上去比较荒谬，但能源科学家在寻找可替代能源时提出一种以奶酪（或者说是乳清，制奶酪过程中的副产品）供能的燃料电池。乳清中含大量的乳糖，希腊佩特雷大学生物工程师格鲁吉亚·安托诺普鲁说，这种糖类会被燃料电池里微生物的培养基消耗，而产生电流。微生物燃料电池正在吸引更多的人关注，虽然这已经不是一种全新的观念了。
乳清里的有机物会造成环境污染，许多国家现在强制性要求工厂必须要有相应的清洁处理措施。用作制奶酪的牛奶中，乳清占70%。所以，仅仅是一个小型乳酪制造厂一年就需要处理4000吨乳清，安托诺鲁普博士说。微生物燃料电池不仅仅能为奶酪制造工业上提供帮助，酿酒厂，养猪场，食品加工厂甚至于污水处理工程都能从这项技术中得到好处。
传统的燃料电池是通过催化材料（比如氢）来氧化燃料，使两电级间产生电流。微生物燃料电池也是如此，但它的催化反应是通过燃料电池内部的微生物来实现，在厌氧条件下（缺氧处）通过取食产生新诚代谢并以此引起化学反应，产生电流。
英国布里斯托尔机器人实验室负责人克里斯·梅尔休伊什说，微生物燃料电池在理论上几乎能在所有有机物上工作。“而我们要做的仅仅是以符合你想要的燃料方式去让它们（微生物）的生长。 ”梅尔休伊什博士曾试图用家用废水作为机器人的能源，但是这远比想象中要困难，因为理想情况下你更愿意使用廉价的原材料废品。但传统说来，燃料电池在与含合成糖的液态精炼燃料(比如葡萄糖）能发挥更好的效果。
然而，安托诺普鲁博士现在已经告诉我们，用从她在当地开设的废水厂中所得培养基，只要乳清稀释，就能获取和精炼燃料中一样多的原料乳清。问题是输出的功率仅仅达到毫瓦，为手机小电流充电也很勉强。而怎样使用原废水也带来一些挑战。
首先Antonopoulou博士和她的同事发现其实那些电池的库伦效率（电路所实际产生的电子量与流经电路的电流之比）是非常低的，只有2%左右。这是 因为被乳清内的某些微生物所吸收了。所以，现在用对乳清先进行灭菌来消除其他微生物的方法可以将库伦效率提高到25%左右。
一种增大燃料电池内电极表面积的新设计也提高了这种设备的总功率。这种设计最大的缺陷之一，就是在开发与微生物燃料电池反应更好材料的过程中缺乏投资。而只有当这些困难得以解决，这些装置可进行工业规模生产时，这项科技才能说真正成熟；就像一块非常棒的奶酪一样。
译者：asd053