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新技术出世 未来燃料电池可用糖水充电

来源:腾讯科技
摘要:据国外媒体报道,美国科学家发明了一种可以利用糖作为能源的新技术。利用活细胞中发现的普通酶,一种新型的燃料电池就可以利用糖产生少量的电。在燃料电池中,化学反应可以产生电流。圣路易斯大学的谢莉·敏提尔(音)说,以前研究人员在利用酶进行燃料电池的研究时,他们对于保持酶的活力难题十分头疼。...

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据国外媒体报道,美国科学家发明了一种可以利用糖作为能源的新技术。  

利用活细胞中发现的普通酶,一种新型的燃料电池就可以利用糖产生少量的电。如果这种技术可以实现规模化生产的话,那么只需要你所喜爱的几滴饮料就可以为你的手机充电了。  

在燃料电池中,化学反应可以产生电流。这一过程通常依赖于贵重金属,例如铂,作为催化剂。在活细胞中,酶也在进行着类似的工作,分解糖并产生能量。  

圣路易斯大学的谢莉·敏提尔(音)说,以前研究人员在利用酶进行燃料电池的研究时,他们对于保持酶的活力难题十分头疼。但是,生物细胞能够不断产生新鲜的酶,而燃料电池中却没有在酶发生性质变化时保持这种酶更新的机制。    

敏提尔和同是圣路易斯大学圣塔玛拉·克劳茨巴赫已经发明一种高分子聚合物,它能够将酶包围在一个微小的“袋子”中保护起来。敏提尔说,“我们制做出了这种‘袋子’来创造一种理想的微环境。”这种高分子聚合物可以保持这种酶的活性长达数月而非几天。  

在这种新的燃料电池中,这种包装着酶的微小的高分子聚合物“袋子”被植入到覆盖在一个电极的膜上。当含糖液体中的葡萄糖进入到“袋子”中时,其中的酶会将其氧化,并释放出电子和质子。这些电子穿过膜并进入到电线中,电子通过电线到达另一极,在那它们与空气中的氧气发生反应。这种通过电线的电子流就形成了能够产生能量的电流。  

伊利诺伊大学的化学工程师保罗·克尼斯说,“无需使用贵重金属可以节省资金,而利用各种各样的酶则还能拓宽可以利用的燃料的范围。”  

其它研究小组发明的酶化燃料电池可以使用更普通的燃料,例如酒精。敏提尔说,直接使用糖作为燃料将比发酵玉米或是甘蔗或是其它作物中的糖变成乙醇的能量效率更高。  

现在敏提尔发明的燃料电池还只是能够将葡萄糖部分地氧化,所以它只能产生少量的能量。科尼斯说,“现在还只是让它开始工作。”  

敏提尔领导的研究小组现在正在研究将一系列不同的酶植入到它的燃料电池中以期获得更高的能量。  

敏提尔说,生物燃料电池的另外一个潜在的优势在于同普通燃料电池或是电池相比,它们可以是完全可生物降解的。  

敏提尔预测说,它可能会需要等待三年时间才能实现将这种技术转化为消费产品。美国国防部资助了这项研究,它也对在战场上利用糖作为能源十分感兴趣。  

克劳茨巴赫在芝加哥召开的美国化学联合会上提交了这项研究报告。
作者: 2007-4-4
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