人造生物膜增加了微生物燃料电池的能量产生

微生物燃料电池利用细菌的新陈代谢来发电。拜罗伊特开发的一种新型生物膜很快就会使这种相对年轻的技术更有效，更稳定，更易于使用。拜罗伊特大学的一个研究小组成功地生产出一种比天然生物膜更适合燃料电池能源生产的材料。科学家们在“ 大分子生物科学 ”杂志上描述了他们新发现的优势。

微生物燃料电池中的细菌以有机物质如乳酸为食。在这种情况下，电子作为代谢过程的一部分不断释放。一旦这些电子与燃料电池的阳极接触，它们就被转移到相对侧的阴极。这产生电流。到目前为止，当以这种方式发电时，阳极的金属表面通常被细菌定植。细菌在那里繁殖，最终产生天然生物膜并将电子转移到阳极。来自拜罗伊特的新开发的人造生物膜具有相同的效果，但在几个方面优化了这种类型的能源生产。

合成网中的细菌：比天然生物膜更稳定

由Ruth Freitag教授(过程生物技术)和Andreas Greiner博士(高分子化学)领导的研究小组开发的材料是一种生物复合材料：确切地说是一种水凝胶。它是由含有单一细菌的微小聚合物纤维组成的网络，其代谢可以不间断地继续发电。然而，产生的电量相当高：“我们的生物膜只含有一种细菌，即Shewanella oneidensis。这种薄膜燃料电池的电性能是该物种细菌产生天然生物膜的两倍。 “Patrick Bayer(理学硕士)解释说，他是拜罗伊特的博士研究员，也是最近发表的研究的作者之一。

这种性能增强还有另一个优点：能量可靠且可预测地产生，因为细菌的浓度是从人工生物膜的一开始就确定的。相比之下，天然生物膜以难以控制的方式释放，使其不太稳定。因此，拜罗伊特科学家的新型生物复合材料使燃料电池更易于使用。

生物复合材料是在拜罗伊特大学的校园内通过聚合物纤维的电纺丝生产的，这些纤维结合形成羊毛状物。“如今，羊毛的电纺是一种广泛使用的技术。不需要额外的生产步骤来嵌入细菌，”Steffen Reich(理学硕士)补充道，他在拜罗伊特撰写了关于聚合物中细菌包裹的博士论文。 。

来自巴伐利亚项目组的资金

最新发表的关于微生物燃料电池的研究结果源于“生物膜加工强化”项目，该项目属于“巴伐利亚资源保护生物技术 - BayBiotech”项目组。自2015年以来，该组织从巴伐利亚州环境和消费者保护部获得了总计约200万欧元的资金。

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