第一百七十二章 欧文氏菌(加更)
第一百七十二章 欧文氏菌(加更) (第3/3页)
最佳降解条件下,并非最佳发电条件。
欧文发电菌在23摄氏度、特定剂量的大豆染料木黄酮、26.4%的含氧空气中,其发电功率会下降为每立方米320瓦,但是其稳定发电的时间却达到了360个小时,发电量可以达到115度左右。
不过这个情况下,会导致木质素、纤维素、半纤维素降解不完全,会残留20~30%左右。
江淼眼前就是一个简易的牛粪溶液电池。
为了确保电池溶液之中的电子被高效传递,接下来的几天时间里,他尝试了各种阳极阴极材料,试图找出便宜又好用的材料。
一番尝试下来,他发现传递效率最好的材料,是金板负极和不锈钢阳极,电子传递效率可以达到98%左右。
但是不锈钢作为该微生物燃料电池的阳极,有一个致命的问题,那就是在使用过程中,不锈钢会一点点被腐蚀,随着运行时间的推移,不锈钢阳极的电子传递效率会越来越低,预计只能使用500~600个小时,就需要更换不锈钢板。
因此江淼选择了不会被消耗的石墨板作为阳极材料,该材料的电子迁移效率为92%。
至于金板,这东西并不会被消耗,虽然使用黄金作为电池阴极有点奢侈,但这又不是耗材,最多就是时间久了,金板接触电池液的那一层,会出现微量的金元素迁移,不过迁移量非常小,按照江淼从鉴定面板观察的数据,估计需要几百年,才会迁移出十分之一的金元素。
由于欧文发电菌的最佳发电反应条件比较苛刻,加上要使昂贵的金板阴极,因此肯定不能作为移动电源使用。
但是作为固定的发电设备,却没有太大的问题。
五个限制条件在固定环境中,都比较好解决。
温度可以通过中央空调之类的设备调控。
空气氧含量可以通过含氧量传感器,加上空气分离机制造纯氧,然后定量注入电池室内。
不能接触芽孢杆菌,那就对于原材料进行高温消毒。
特定的革兰氏阴性细菌可以大规模培育。
大豆染料木黄酮可以通过豆粕进行提炼,加上其使用量并不多,增加不了多少成本,不过这是一个耗材。
而革兰氏阴性细菌和大豆染料木黄酮也是整个系统,比较关键的原材料,因为这两个东西可以影响欧文发电菌的降解效率,从而影响发电功率,这让这种微生物燃料电池的发电输出功率,变得高度可控起来。
江淼估算了一下,目前漠南分公司的养殖场,每天会产生大约300吨鲜牛羊粪(含水量60~85%),可以直接消毒之后,种入欧文发电菌、特殊革兰氏阴性细菌,再添加定量的大豆染料木黄酮,从而制造出微生物燃料电池300立方米。
300立方米的微生物燃料电池,可以差不多可以生产3.17万度电。
只要建立起循环,每天就可以生产3.17万度电,一年可以生产1141万度电。
当然,要实现循环,就必须准备至少4500立方米容积的电池,考虑到外壳和其他配套设施,发电室内的容积至少要达到3万立方米,就是一个占地面积5000平方米,高度6米左右的厂房。
8亩不到的工业用地,倒不是什么问题。
但是真正让江淼感到棘手的东西,是作为电池阴极的金板。
他调整了好几次,哪怕是将使用量改进到最小,每立方米电池仍然需要0.4公斤黄金。
4500立方米,就需要1800公斤黄金。
当然,不使用黄金,也可以使用铂金,铂金比较便宜一点,每吨2.27亿元左右,咬一咬牙,以海陆丰公司的财力还是用得起的。
江淼思考再三,还是决定放弃使用黄金和铂金作为阴极,改为效率会更加低一些的高纯度一氧化锰板材,这让电子迁移效率下降为86%。
完成了这些实验,江淼已经在漠南呆了近一个月时间。
他将所有实验记录和临时制造的发电装置销毁掉,只留下10份欧文发电菌的菌种。
其中4份被他储存在塔敏查干基地的董事长专用保险箱里。
剩下6份被他吩咐公司的物流司机,分三路运输回汕美本地,而且为了以防万一,他在菌种储存器皿中,设置了一个简易的装置,没有他的鉴定面板辅助,其他人强行打开,就会将里面的储存的盐酸和硝酸混合成为王水,进而将内部储存的欧文发电菌菌种销毁。
那4份储存在塔敏查干基地的菌种储存器皿,也是同样的设置。
当然,就算是可以碰巧安全打开储存容器,里面的菌种也需要特殊的条件进行醒发,不然只能得到一小瓶子无用的菌种粉末。
这一套微生物燃料电池系统的全部技术,已经被记在了江淼的脑海之中。
不过他知道,这种关于微生物的技术,大概率只能交给书雅出面了,包括之前的生物采矿技术也一样。
这个技术其实还有进一步发展的空间。
比如改进阳极负极的材料,从而提升电子迁移效率。
或者继续改进细菌的发电功率,按照目前江淼的进度,欧文发电菌在分解有机物过程中,产生的能量大概为每立方米300度左右,然而只有115度电的能量变成了电能,效率大概是38%左右。
(本章完)