美国科学家最近开发出一种新型设备，能够让微生物发酵制氢的效率创造新高。而其中的奥秘就是让电流来帮这些小家伙一把。相关论文11月12日在线发表于美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。
氢能是一种环境友好型能源，但要找到一种清洁高效的途径来大规模制氢绝非易事。利用微生物对有机原料（比如秸秆中的纤维素）进行发酵是可能的方法之一，不过，较低的转化效率一直是制约该方法的主要因素。
在最新的研究中，美国宾州州立大学环境工程学教授Bruce E. Logan和Shaoan Cheng等人一道，开发出一种新型微生物燃料电池，能够将纤维素和其他可分解有机原料直接转化为氢能。
研究人员利用的是以醋酸为电解液的微生物电解池及其中自发产生的微生物。醋酸也是葡萄糖或纤维素发酵后的主要产物之一。该电解池的阳极是颗粒状的石墨，阴极是带有铂催化剂的碳棒，研究人员同时还利用了一层普通的阴离子交换膜。研究发现，细菌会消耗醋酸并在溶液中产生0.3伏的电压。如果再从外界施加0.2伏多的电压，氢气泡就会从液体中冒出来。
Logan表示：“该过程产生氢能的能量是施加电能的288%。”即使用产出的氢气来制造额外施加的电能，该过程的能量净产出仍然相当可观。
据美国《世界日报》援引法新社消息，美国宾州大学研究人员11月12日公布最新研究发现，能由生物可分解的有机物质产生氢气，而以这种方法提供丰富的干净燃料，在未来极具发展潜力。
这项由该校环境工程教授罗根(Bruce Logan)与华裔研究员郑晓安(Shaoan Chen-g，音译)提出、发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)的新科技，提供了既廉价又有效能的方法，可由各种唾手可得、并能再生的生物体，例如纤维素或葡萄糖，来产生氢气，用于汽车动力、制作肥料等。
虽然目前已有部分大众交通工具使用氢气动力引擎，来替代汽油，但现今大部分氢气都由天然气等无法再生的化石燃料所产生。不过，宾大工程师所运用的方法，则是把可产生电子的细菌与微生物燃料细胞中的小电荷相结合，来产生氢气。
微生物燃料细胞经由细菌的动作，能将电子变成阳极。电子从阳极经过导线传至到阴极，产生电流。过程中，细菌会消耗生物体中的有机物质。而来自外部的少量电力，有助在阴极产生氢气。
过去氢气制造过程效能差、产量也低，而宾大制作程序经改良后，在实验中，使用“醋酸”所产生的氢气，达到将近99%的理论最大产生率。罗根表示，这项技术目前经济可行，将使氢气超越其它生化燃料。
研究并指出，这项技术可立即应用在汽车动力，或是用于将木削产生氢气，以作为肥料。
路透社华盛顿消息，研究人员11月12日表示，给细菌投喂醋和污水，再对其施以短促电击，细菌将能释放出清洁的氢燃料，用于车辆“加油”，以替代现有的汽油。
宾夕法尼亚州立大学的布鲁斯·洛根（Bruce Logan）指出，这种所谓微生物燃料电池，能将几乎所有可分解的有机材料，转化为零排放的氢气燃料。
与现在的氢能源汽车相比，这项技术更具环保优势。因为现有氢汽车燃料所用的氢通常来自化石燃料，即使车子本身不释放温室气体，但在原料生产加工过程也会排放。
洛根通过电话采访说：“这是一项利用可再生有机物质的方法，只要材料可以生物降解，并且能够产生氢就可以。”
在《美国国家自然科学院学报》发表的研究里，洛根与他的同事陈韶安（Shaoan Cheng），就是用自然产生的细菌，加上醋中含有的乙酸，放入电解细胞中，释放出氢气的。
细菌啜食着乙酸，释放出电子和质子，产生0.3伏的电流，此时外界在稍加一点电流，氢气便从液体里冒了出来。
水是唯一的排放物
这项技术比水电解更为高效，因为水的电解会产生氧气跟氢气。洛根说：“这个技术的耗能仅是水电解的十分之一。”细菌做了大部分的工作，分解有机材料，释放出亚原子微粒，因此所需的电量只是把这些微粒形成氢气。
洛根表示，产生的燃料虽然是气体，而不是液体，但仍可以用作车辆“加油”。整个过程用到纤维素、葡萄糖、醋酸盐以及其他挥发性酸类。唯一的排放物仅仅是水。
尽管这项技术听起来遥不可及，但微生物燃料电池技术在当今已经应用了。研究人员正在为这项技术申请专利。然而这些燃料电池过于庞大，无法安装在汽车里，所以气态氢燃料必须在工厂里制造。
洛根说：“你可以将其中的一个反应装置，安放在食品加工厂里，利用那里的污水，制造出氢气。或者你去个农场，那有很多的纤维素，跟……农业废料，利用这些，生产氢气。”这可能不是在大城市里实施，而是在农村会比较凑效。他说：“第一步，就是因地制宜，利用当地正在花钱处理的污水，将那些污水处理厂建设成为氢生产厂。”
