科学家发现尿液发电最佳配方：浓度越高，电力越强？
每天从下水道冲走的尿液，其实蕴藏着意想不到的价值。最近，加拿大麦吉尔大学的研究团队利用一种名为微生物燃料电池的装置，成功将尿液转化为电能，并且发现尿液浓度越高，产生的电力就越多。
免费影视、动漫、音乐、游戏、小说资源长期稳定更新！ 👉 点此立即查看 👈
这套装置的工作原理是这样的：装置内部培养着一群以有机物为食的细菌，当尿液注入后，这些细菌便开始疯狂"进食"。它们在分解尿液中有机物质的过程中，会释放出电子。这些电子沿着导线流向另一个区域，与空气中的氧气结合，从而形成电流。整个过程既处理了污水，又产生了电能，可谓一举两得。
研究人员设计了四个双室微生物燃料电池，每个容量为500毫升。他们向其中添加了不同浓度的尿液，有的仅为20%，有的达到50%，最高的甚至达到75%。随后，他们连续监测了14天，观察哪种浓度的发电效果最佳。
实验结果非常明显：尿液浓度越高，发电量越大。浓度为75%的那组，最高电压达到了432.9毫伏，远远超过20%浓度组的73.2毫伏。
为什么会出现这种现象？研究人员采用了几种电化学方法来探究原因。
其中一种称为循环伏安法的技术，能够观察细菌在电极表面的生长过程。他们发现随着时间的推移，曲线下的面积越来越大，这说明细菌在电极表面形成了一层生物膜。这层膜就像导电涂层，让电子更容易从细菌传导到电极上。
另一种方法叫做电化学阻抗谱，用来测量电池内部的阻力。结果显示，细菌在电极上"安家"之后，电阻大幅下降。50%浓度的那组，电阻从367.4欧姆降到了181.7欧姆。电阻变小了，电子流动更加顺畅，电流自然就增大了。
那么，尿液里到底有什么好东西？研究人员分析了其中的成分。尿液中95%是水，剩下的5%其实都是宝贝。尿液中的有机物包含尿素、尿酸、肌酐，尿液中的无机盐包含钠、钾、镁、氯、钙。这些物质对细菌来说，就是一顿丰盛的大餐。尿素分解产生的氨还能调节pH值，为细菌创造更好的生存环境。
研究人员还使用了基因测序技术，查看了电池里究竟住了哪些细菌。结果发现，有两个细菌家族是主角。一个叫Sediminibacterium，在50%浓度时最活跃。另一个叫Comamonas，到了75%浓度就会变成电池里的优势菌种。这两种细菌都能够分解污染物和传递电子。其中，Comamonas不仅能够处理高浓度的氨氮，还能降解一些难处理的污染物。
整套实验下来，研究人员发现了这样一个完整流程：尿液倒入后，细菌开始享用大餐，一边吃一边繁殖，从而在电极表面铺成生物膜。这层膜让电子传输更顺畅，导致电阻下降、电压上升。同时，尿液里的有机污染物被分解干净，化学需氧量去除率最高能达到50%。
这项技术能用在哪里？论文提到了几个应用场景。
偏远的农村没有污水处理厂，就可以用它就地处理厕所废水，顺便发点电给手机充电。
在灾害救援的临时营地，可以靠它解决基本用电需求。
还有一个更有意思的用法，就是把这种电池做成生物传感器，因为它的电信号会随着污水浓度变化，只要测一下电压，就能知道水脏不脏，不需要复杂的检测设备。而研究人员所使用的循环伏安法测出的曲线，则是这种传感功能的基础。
其实这套思路并不新鲜，微生物燃料电池的概念已经存在几十年了。但是，这次研究找到了最佳的尿液浓度配比，还弄清楚了里面微生物是怎么工作的。
而且，他们把重点放在50%到70%这个浓度区间，正好是实际场景里最容易实现的浓度。要知道，纯尿液收集起来成本太高，太稀了效果又太差，目前这个区间刚刚好。当然，它发的电还不算多，最多也就几百毫伏，点亮一个灯泡还有一定距离。但是，考虑到它的投入成本几乎为零，那么废物利用本身就是赚的。
参考资料：
相关论文
相关攻略
3月26日，据安图生物消息，近日，安图生物（603658 SH）质谱国内装机总量突破1000台，其中，全新一代Autof T系列质谱检测系统上市首年覆盖全国28个省份。目前，该产品已被广泛应用于临床
新华社广州 伦敦3月1日电（记者徐弘毅 郭爽）中国工程院院士钟南山领衔的国际团队近日在英国《自然-医学》杂志上发表论文，提出一种基层医疗机构抗菌药物管理的新方案。临床试验表明，该方案在未增加患者
我们每天从下水道冲走的尿液，其实是个宝贝。近日，加拿大麦吉尔大学的研究人员使用一种名为微生物燃料电池的装置，把尿液变成了电能，并且发现尿越浓，发的电越多。它的原理是这样的：在这套装置里有一群吃有机物
（来源：麻省理工科技评论）在塞萨尔・德拉富恩特（César de la Fuente）十几岁时，为了规划日后的职业发展方向，他曾列出一份全球热门行业清单。他按照各国政府投入解决资金的多少反向排序，微
新华社北京1月23日电 美国麻省理工学院近日发布新闻公报说，该校等机构研究人员发现，人类和小鼠肠道中的一种蛋白质能杀灭多种细菌，还能强化消化道的黏液屏障，双管齐下抵抗细菌感染。 新闻公报说，这
热门专题
热门推荐
猎豹浏览器免安装网页版入口是https: web lemur-browser com，具备界面简洁响应迅速、多端同步无缝衔接、安全防护层级丰富、文档处理能力突出、资源兼容性广泛覆
据昆仑万维集团消息，3月27日下午，昆仑万维（300418 SZ）旗下天工AI顺利举办“世界模型前沿技术与天工AIGC全家桶大模型生态”专场发布会，携Matrix-Game 3 0、SkyReels
本报（chinatimes net cn）记者石飞月 北京报道大模型未来会走向哪里？OpenClaw的爆火似乎为全行业指明了一个方向，但接踵而至的舆论质疑，又让这个答案变得扑朔迷离。3月27日，在2
Anthropic一款尚未发布的新AI模型因数据泄露意外曝光，引发市场对AI颠覆网络安全行业的担忧再度升温，网络安全板块股价周五盘前全线下挫。据《财富》杂志报道，Anthropic正在开发并已开始向
3月初，腾讯在深圳总部楼下设立“龙虾站”，引发千人排队尝鲜。OpenClaw掀起的“全民养虾”热潮，在短短一个月内让更多人看到了AI Agent深入业务场景的价值，随即推动Token调用量大规模增长