美國賓夕法尼亞大學的科研小組發(fā)明了一種新型的發(fā)電技術，即微生物逆向電滲析電池(MRC)。這一技術由兩個不同的技術結合而成。該小組揚長避短，規(guī)避了這兩個技術的局限性，開發(fā)出效率更高、成本更低，且十分方便的電池技術。

    這兩個技術分別為微生物燃料電池(MFC)，即利用生活廢水中自然存在的細菌發(fā)電，以及逆向電滲析(RED)，也就是利用淡水和鹽水之間的鹽度梯度來發(fā)電。科研小組負責人、能源與環(huán)境研究專家布魯斯·羅根表示：“這兩個技術每個都存在優(yōu)點和弊端，把它們結合在一起，取其優(yōu)點，結合之后，效果更佳。”

        科研小組研究指出，把生活廢水中的細菌降解，再結合淡水和海水之間的鹽度梯度來發(fā)電，優(yōu)勢更加明顯。另外，廢水中蘊含有大量以有機物形式存在的能量，而這些能量是處理這些廢水所需能量的10倍之多。

    “通常我們不利用這些能量，而是簡單地放任自流，浪費很多能量。”羅根表示。而生活廢水加上家畜和食品生產過程中產生的廢水所蘊含的全部能量幾乎可以維持全美水利基礎設施的運行。“我預計通過MRC技術，可為美國帶來17吉瓦的電力，要知道，一座核反應堆一年發(fā)電能力也只有1吉瓦左右。”羅根自信地說。

    科研小組把MRC技術的發(fā)電原理報告發(fā)表在了日前出版的《科學》雜志上。報告顯示，在使用RED技術時，淡水和海水會被水泵壓過兩個膜片，這對膜片與帶相反電荷的電極相連，會讓正負電荷分別朝不同的方向行進，當離子朝它們各自的電極移動時，就會產生電流。但這一方法需要使用很多膜片，因此成本很高。而MFC 的技術，則是利用微生物群來分解和氧化有機物，此過程會釋放出向陽極移動的電子，而這時水中的氫離子則會通過質子交換膜并進入獨立的陰極，這樣一個從陽極到陰極的游走產生了電力。而氫離子還會與周圍的氧相結合，形成清潔的水。

    科研小組把一個由幾對膜片組成的RED模塊置于一個MFC的陰極和陽極之間，以此形成MRC技術。兩者結合可獲得更高的能量密度，即RED堆會增加MFC的電流，而MFC電極之間的電壓能使RED堆使用更少的膜片進行操作。

    羅根還大膽假設，如果利用碳銨鹽溶液來代替海水發(fā)電效果會更好。把RED堆中的海水替換成碳銨鹽溶液，這不僅能提高能量密度，碳酸氫銨也能在堆內再生，使該堆成為一個封閉系統(tǒng)。

    另悉，阿卜杜拉國王科技大學對這一技術非常感興趣，該大學希望與羅根小組共同合作，而且不會吝嗇資金和人力的支持。