巴塞羅那自治大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種有效的方式從污水處理中得到電能和氫氣。采取的處理系統(tǒng)使用了一種可以分解有機(jī)物生成氫氣的細(xì)菌，氫氣是未來(lái)很有潛質(zhì)的能源。這一結(jié)果指明了這項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的方向。這一成果發(fā)表在 Water Research上。

    一般情況下，用現(xiàn)今方法處理過(guò)的污水可以達(dá)到不對(duì)江海造成任何環(huán)境破壞的程度。但是這些方法通常都是高耗能的，集中體現(xiàn)在曝氣和抽水過(guò)程中，而處理剩余淤泥所需的經(jīng)濟(jì)成本更高。

    污水中的有機(jī)物蘊(yùn)含極高的能量。為了利用這種能量，世界各地的研究人員都在研究怎么以氫氣的形式將這種能量釋放出來(lái)，并同時(shí)有效的處理掉污水中的有機(jī)物。這樣一來(lái)，不僅可以減少污水處理過(guò)程消耗的能量，還能將釋放的氫氣作為清潔能源。說(shuō)到這，恐怕你也猜到了，實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的關(guān)鍵就是微生物電解電池（MEC）。我們需要的是一種非常特殊的細(xì)菌，叫做生電質(zhì)子（exoelectrogenic）細(xì)菌，它能催化氧化有機(jī)物，產(chǎn)生電流生成氫氣。這種細(xì)菌僅僅需要加上一點(diǎn)電壓，比電解水需要的電壓小多了，而且還能生成氫氣這種清潔能源。

    巴塞羅那自治大學(xué)化工系生物電化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員提高了這種細(xì)菌的能量轉(zhuǎn)化效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示很成功，這一系統(tǒng)的規(guī)?；瘧?yīng)用前景很好。由Albert Guisasola和Antonio Baeza教授領(lǐng)銜的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中使用的是真正的污水，而不是大部分類(lèi)似實(shí)驗(yàn)采用的微生物可降解的人造水，該實(shí)驗(yàn)表明這種細(xì)菌能催化生成氫氣，并利用了殘余物中大部分的能量。為了實(shí)現(xiàn)上述效果，研究人員選取了一系列能將復(fù)雜基底例如甲醇，污水，淀粉和丙三醇分解成更簡(jiǎn)單的有機(jī)物，也就是exoelectrogens細(xì)菌可以降解的有機(jī)物。

    實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明處理污水能得到的氫氣和能量很讓人滿(mǎn)意。從長(zhǎng)期來(lái)看，微生物電解電池處理乳品廠廢水能得到很高的電流強(qiáng)度（每立方米150安培），氫氣產(chǎn)率也不錯(cuò)（每天每立方米能產(chǎn)0.94立方米氫氣），并且在陰極能回收的電子百分比也很高（91%）；實(shí)現(xiàn)這些所需要的僅僅是0.8V的外加電壓。從這一成果來(lái)看，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)具有了工業(yè)化，規(guī)?；幕A(chǔ)，以后的污水處理系統(tǒng)就能產(chǎn)生大量氫氣了。