西松建设和群马大学成功应用微生物燃料电池原理将CO2转化为甲烷

西松建设株式会社于4月14日宣布,已与群马大学展开合作,通过应用微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,简称MFC)的CO2转化电池成功生成甲烷。

据称,试制出一种CO2转化电池,具有利用MFC原理的阳极(负极)槽与种植有可接收电子并将CO2转化成甲烷的微生物群落的阴极(正极)槽,该电池产生电流的近50%都可用于将外部供给的CO2转化为甲烷。

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发电量与阴极上甲烷生成量随时间的变化

图片来自:西松建设

MFC的发电原理为:利用污泥等沉积物中的厌氧性发电细菌分解(代谢)有机物产生电子,电子穿过安装在沉积物中的阳极,与安装在水中的阴极(正极)上的溶解氧发生反应产生电力。

在本研究中,西村建设集成MFC中建立的使用发电微生物菌群的沉积物净化型阳极和种植有将CO2转化为甲烷的微生物(产甲烷菌)的阴极,成功试制出实验室级的CO2转化电池。

尽管目前还需要从外部施加电压,但是设备内部产生的电流的近50%都可用于将CO2转化为甲烷。研究发现,在将CO2转化为甲烷的过程中,阴极微生物中除产甲烷古菌外,地杆菌等发电微生物也发挥了作用。

本次开发的技术可以利用从净化沉积物过程中获得的电能将CO2直接转化为甲烷,具有可减少或无需使用传统CO2转化技术所需的外部能量或太阳能的优点。另外,除了净化沉积物外,还可以通过净化工厂等排出的有机废水产生电能,将CO2转化为甲烷等有用物质。产生的甲烷气体可用作燃料,燃烧后产生的CO2又再次转化为甲烷被循环利用,因而该技术还有望成为碳循环技术。

西松建设表示,如果该项技术得以投入实际使用,有望推动可再生能源的使用,实现环境的净化以及碳循环。今后西松建设将继续进行研发,进一步提高发电效率和CO2转化效率。

参考日本报道原文:https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20200415-00000115-biz_it_sj-bus_all

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