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生物電池如何工作

發布時間:2022-12-11 22:15:39

1. 生物電池是怎樣的

科學家曾經做了這樣一個實驗:把酵母和葡萄糖的混合液放在裝有半透膜壁的容器里,將這個容器浸在另一個較大的容器中,較大的容器中盛有純葡萄糖溶液,其中有溶解的氧氣。在兩個容器中都插入鉑電極,連接兩個電極便得到了電流,這說明在微生物分解有機化合物的時候,就有電能隨之釋放出來。

根據這個原理製造出來的電池叫生物電池。生物電池比電化學電池有許多優點:生物電池工作時不發熱,不損壞電極,不但可以節約大量金屬,而且壽命比電化學電池長得多。

目前,生物電池作為電源,已試用於信號燈、航標和無線電設備,其中有的雖然經過長期使用,效果仍然像剛開始那樣。有一種用細菌、海水和有機質製造的生物電池,用做無線電發報機的電源,它的工作距離已達到10千米,用生物電池做動力的模型船也已在海上游弋。

從生物電池的工作原理,科學家們想到了海洋,從而使一望無際的海洋,又變成了一個巨大的天然生物電池。

海洋是生命的搖籃。在海洋的表層,陽光透入淺海,生長著許許多多的單細胞藻類:綠藻、褐藻、紅藻等等,它們從海水中吸取了二氧化碳和鹽類,在陽光下進行著光合作用,形成有營養的碳水化合物,同時放出氧,在海水中形成過多的帶負電的氫氧離子。

海洋的底層是海洋動植物殘骸的集聚地,也是河流從陸地帶來豐富有機質的沉積場所。在黑暗缺氧的環境下,細菌分解著這些海底沉積物中的動植物殘體和有機質,形成了多餘的帶正電的氫離子,於是海洋表層和底層的電位差產生了。實際上這是一個天然的巨大的生物電池。為此,科學家提出了在海洋上建立天然生物電站的設想,充分利用海洋表層水和海洋底層水的電位差產生電流。可以預料,隨著科學技術的發展,未來人們將會在海洋上建起大型的天然生物電站,以便從海洋中取得大量電能。

2. 生物電池的工作原理是什麼

答:生物電池的原理:生物主要利用營養物氧化產生的化學能來維持生命活動.這類反應主要涉及富含電子的物質(營養物)轉變成含電子少的物質(代謝產物).如果一部分電子轉移系統可以用於電極反應,那麼化學能就可以轉變成電能,因而就可以製造生物電池.主要就是這種反應中的電子的轉移,從而產生了電能,產生電流的.生物催化劑在此反應中是必不可少的.根據生物催化劑的來源,又可將生物電池分為酶電池和微生物電池兩種.將燃料的化學能轉化為容易進行電化學反應的形式,有如下兩種方法.用酶氧化燃料,所得的酶反應生成物再進行電極反應的方式(電子傳遞系統不配對的體系)用具有輔酶的酶氧化燃料,使在燃料氧化過程中結合而還原的輔酶再在電極上進行氧化的方式(電子傳遞系統配結的體系).用葡萄糖為燃料的酶電池是模仿線粒體的反應機構而製成的,線粒體是以葡萄糖為燃料的酶電池的理想模型.

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