据物理学家组织网2月19日报道，美国app家开发出一种直接以生物质为原料的低温燃料电池。这种燃料电池只需借助太阳能或废热就能将稻草、锯末、藻类甚至有机肥料转化为电能，能量密度比基于纤维素的微生物燃料电池高出近100倍。相关论文已发表在上。
尽管以甲醇或氢驱动的低温燃料电池技术得到长足发展，但由于聚合材料缺乏有效的催化系统，低温燃料电池技术一直无法直接使用生物质作为燃料。新研究中，美国佐治亚理工学院的研究人员开发出的这种新型低温燃料电池，能够借助太阳能或热能激活一种催化剂，直接将多种生物质转化为电能。
这种技术，在室温下就能对生物质进行处理，对原材料的要求极低，几乎适用于所有生物质，如淀粉、纤维素、木质素，甚至柳枝稷、锯末、藻类以及禽类加工的废料都能被用来发电。如果缺乏上述原料，水溶性生物质或悬浮在液体中的有机材料也没有问题。该设备既可以在偏远地区以家庭为单位小规模使用，也可以在生物质原料丰富的城市大规模使用。
生物质燃料电池的研究面临的难题是，具有碳—碳链的生物质不易通过常规的催化剂，哪怕是昂贵的贵重金属催化剂分解。为了解决这个问题，app家研制出微生物燃料电池，利用微生物和酶来分解生物质。但这种方法的缺点是：微生物和酶只能选择性地分解某些特定类型的生物质，对原料的纯度要求较高。
负责此项研究的佐治亚理工学院明升手机与生物分子工程学教授邓玉林（音译）和他的团队通过引入外界能量来源来激活燃料电池的氧化还原反应。在新系统中，生物质原料被磨碎后与一种多金属氧酸盐（POM）催化物溶液相混合，之后被置于阳光或热辐射下。作为一种光明升手机和热明升手机催化剂，POM既是氧化剂也是电荷载体。在光辐射或热辐射下，POM会使生物质发生氧化，将生物质的电荷运送到燃料电池的阳极，而电子则会被输送到阴极，在阴极进行氧化反应，通过外电路产生电流。邓玉林表示，如果只是在室温中将生物质和催化剂混合，它们将不会发生反应。但一旦将其暴露在光或热中，反应就会马上开始。
实验显示，这种燃料电池的运行时间长达20小时，这表明POM催化剂能够再利用而无需进一步的处理。研究人员手机版称，这种燃料电池的最大能量密度可达每平方厘米0.72毫瓦，比基于纤维素的微生物燃料电池高出近100倍，接近目前效能最高的微生物燃料电池。邓玉林认为，在对处理过程进行优化后应该还有5倍到10倍的提升空间，未来这种生物质燃料电池的性能甚至有望媲美甲醇燃料电池。
邓玉林说：“新技术一个重要的优点就是，它能够在一个单一的明升手机过程中完成生物降解和发电。太阳能和生物质能源是当今世界重要的两种绿色能源，我们的系统将它们结合在一起产生电力，同时也减少了对化石燃料的依赖。”（来源：科技日报 王小龙 ）
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