工程师试图使用微生物燃料电池从废弃水果中榨取能量

当布朗医生在《回到未来》中喂他的德罗宁食物残渣作为燃料时，这似乎是疯狂的科幻小说。

现在，科学正在接管这种虚构，因为UBCOkanagan的研究人员正在研究使用水果废物(包括固体和渗滤液)为燃料电池提供动力的潜力。

虽然从食物残渣中提取的能量与太阳能或风能相比仍然相形见绌，但研究人员正在努力净化和改善废弃食物的能量输出，特别是水果垃圾-这是奥肯那根山谷农业带中丰富的物品。

根据卑诗省政府的数据，有机废物占省级垃圾填埋场材料的40%。特别是，食物浪费是世界各地城市地区日益严重的问题。这在一定程度上是推动利用这些废物并将其转化为能源的动力，UBCO研究员HirraZafar博士解释说。

“今天，食物浪费是一个可持续发展的挑战，对环境、经济和社会产生有害影响，”扎法尔博士说。“目前的废物处理方法，如垃圾填埋和焚烧，与广泛的不良环境影响有关，包括酸性废物渗滤液，空气污染，甲烷产生以及导致环境退化和健康风险的有害污染物的释放。

在工程学院进行研究的扎法尔博士说，微生物燃料电池使用厌氧阳极室将水果废物转化为电能。在这个隔间中，厌氧微生物-那些可以在没有氧气的情况下生存的微生物-利用有机物将其转化为能量。

电活性微生物消耗阳极室中的有机物并释放电子和质子。电子在阴极与质子和氧气结合产生水，在此过程中产生生物电。

图形摘要。学分：生物资源技术(2023年)。DOI：10.1016/j.biortech.2023.128778

扎法尔博士说，不同类型的水果在通过微生物燃料电池加工时提供不同的结果-主要是因为它们各自的生化特性。

“碳水化合物首先被降解成可溶性糖和较小的分子，如醋酸盐，然后被电活性细菌消耗，在电生成过程中产生电力，”她解释说。

Zafar博士和她的导师NicolasPeleato博士和北不列颠哥伦比亚大学的研究员DeborahRoberts博士正在努力提高水果的生物转化效率，他们希望这将导致更高的电压输出。

与《回到未来》中DocBrown随机扔果皮的虚构方法不同，研究人员发现，当食物垃圾被分离并在加工前磨成小颗粒时，该过程更有效，产量更好。

尽管在商业规模上将食物垃圾转化为生物能源仍然存在挑战，但扎法尔说，这项研究加强了微生物燃料电池的巨大可能性。将废物转化为绿色和可再生能源具有双重环境目的

“微生物燃料电池确实处于发展阶段，它们具有很大的潜力，”她补充道。“在这一点上，电压仍然很低，但我很高兴研究如何提高他们的功率输出，并将这些做法应用于商业规模。

这项研究是UBCOkanagan和北不列颠哥伦比亚大学之间的合作。它发表在最新版的生物资源技术中。