[科普中國]-尿液發(fā)電

尿液發(fā)電1是把尿液以電解的方式分離出供設(shè)備發(fā)電使用的氫氣的技術(shù)。在尼日利亞首都拉各斯舉辦的2012非洲制造者集會上，由四名十幾歲女孩打造的一臺靠尿液驅(qū)動的發(fā)電機(jī)首次亮相。根據(jù)制造者集會的博客所述，這些女孩的發(fā)明使用的是尿素并且使用尿素來產(chǎn)生氫氣，隨后氫氣就能夠為一臺發(fā)電機(jī)的提供能量供應(yīng)。一升尿液可發(fā)電6個小時。然而，美國科學(xué)家認(rèn)為這項發(fā)明并不能廣泛應(yīng)用。

簡介2012年11月，4位來自非洲的青少年設(shè)計出了一種可以使用人的尿液發(fā)電的發(fā)電機(jī)設(shè)備。 這4位有才華的少女中的3位今年都只有14歲，她們分別是杜羅-安娜·安迪博拉(Duro-Aina Adebola)，艾金德里·艾比奧拉(Akindele Abiola)以及法萊卡·奧盧瓦托因(Faleke Oluwatoyin)，還有一位是今年15歲的貝魯·埃尼奧拉(Bello Eniola)。她們在近期于尼日利亞拉各斯舉辦的“非洲制造者展覽”上展示了她們的“人尿發(fā)電機(jī)”。

組辦方“非洲制造者展覽”的網(wǎng)站博客中是這樣介紹這項發(fā)明成果的：“尿液被倒進(jìn)電解池，在這里尿液被分解為氮氣，水以及氫氣。隨后氫氣被通過水過濾器進(jìn)行凈化，并被推入一個氣瓶中。在這個氣瓶中，氫氣被通過硼砂，這樣做是為了去除氫氣中混雜的水汽成分。隨后這些經(jīng)過凈化的氫氣被送入發(fā)電機(jī)。每一升尿液大約可以產(chǎn)生6小時的電力供應(yīng)?！?/p>

原理荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的研究人員帕特爾教授日前向記者介紹說，利用尿液發(fā)電的原理其實很簡單，就是通過搜集尿液中的氨作為生物燃料來提供能源?！拔覀兣Φ哪繕?biāo)是用生物燃料實現(xiàn)高效率發(fā)電，”他說，“利用我們現(xiàn)在研發(fā)的設(shè)備，能夠從尿液或者廢水中得到氨，然后設(shè)法實現(xiàn)高效的電化學(xué)反應(yīng)來獲得能源?！?/p>

運用來自西英格蘭大學(xué)的研究人員描述稱，使用微生物燃料電池（MFCs）可從尿液中直接發(fā)電。這項研究發(fā)表在近期出版的《英國化學(xué)皇家學(xué)會》期刊上。研究小組致力于研究是否未經(jīng)處理的尿液可通過微生物燃料電池產(chǎn)生電能，并計算當(dāng)使用微生物燃料電池時尿液產(chǎn)生電能的產(chǎn)量。

該研究負(fù)責(zé)人尼斯·艾羅普洛斯說：“基于每年全球可產(chǎn)生數(shù)萬億公升尿液，這項技術(shù)有助改變世界能量利用方式。其影響力非常深遠(yuǎn)，不僅對于污水處理行業(yè)，也使人們對廢水處理產(chǎn)生了新的轉(zhuǎn)換意識。”

評論收益較低雖然使用人類廢物作為一種能量來源的想法非常吸引人，但是這種原型設(shè)備在投入使用之前仍有大量的潛在問題需要解決，尤其是它或許不能夠在發(fā)電方面創(chuàng)造一種凈收益的事實。尿液電解產(chǎn)生氫氣需要一種電輸入，就其本身而言尿液在沒有一種現(xiàn)存的能源供應(yīng)的地區(qū)是不能夠被用于發(fā)電的。

曼徹斯特大學(xué)的一位研究人員奧利弗-沃爾說道：“這是一個非常棒的想法而且真正令人鼓舞的是看到人們將廢物轉(zhuǎn)變成為有用東西的工作，但是考慮到這種設(shè)備還需要輸入，如果總收益還是正數(shù)的話那會讓我很驚奇?！?/p>

壽命較短另外一個因素就是這種設(shè)備的壽命。沃爾解釋道：“尿液不僅是由尿素組成的，其中有很多的鹽，而且鹽水的電解除了產(chǎn)生氫還有氯，氯離子能夠和氫離子結(jié)合形成鹽酸，這不利于發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的長期使用?！边@些問題加上安全儲存氫氣的復(fù)雜性意味著這種發(fā)電機(jī)或許不會立即就有市場前景，但是它示范了使用尿液等充足的資源來創(chuàng)造有價值產(chǎn)品的可能性。

值得表揚NBC在報道中援引美國俄亥俄大學(xué)化學(xué)工程師，尿液發(fā)電原理的最初提出者吉拉德·布特(Gerardine Botte)的話來說：“這是一項校園里的小發(fā)明，因此不要把它當(dāng)真就好了?！辈继亟ㄗh這些學(xué)生“和工程師合作，了解這項技術(shù)及其合理的應(yīng)用”，因為布特發(fā)明這項技術(shù)的原意是“為了讓廢水處理過程更加節(jié)能高效”。

但不管如何，這些孩子們做出的這項小發(fā)明至少得到了科學(xué)家們的評斷，這不管怎么說都是好事一樁。

意義“尿液發(fā)電”技術(shù)現(xiàn)在還很不成熟，加上安全儲存氫氣的復(fù)雜性意味著這種發(fā)電機(jī)或許不會立即就有市場前景，但是它示范了使用尿液等充足的資源來創(chuàng)造有價值產(chǎn)品的可能性，為研究人員引出了一個新的方向。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)