要點

　　突破傳統(tǒng)制氫的溫度限制

　　更為重要的是，微生物電解池可以在低溫產(chǎn)氫，而傳統(tǒng)生物制氫和化學(xué)法制氫都很難在低溫下進行。“很多人都想做出在4℃條件下運行的微生物電解池，”邢德峰說，因為這一裝置通常要在25℃－30℃的環(huán)境中才能運行，在高緯度和高海拔地區(qū)應(yīng)用受限。此外，微生物電解池中常常存在產(chǎn)生甲烷的細菌，降低了氫氣的轉(zhuǎn)化率，這也是各國科學(xué)家亟待攻克的難題。

　　邢德峰說：“很多菌在4℃的低溫環(huán)境中不愿意生長。”但該項目的研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)了該條件下仍具良好活性的耐寒產(chǎn)電細菌，并通過在低溫環(huán)境下的不斷接種成功富集到了這種，驅(qū)動微生物電解池制氫。“可以這么說，本研究中微生物電解池陽極上富集的產(chǎn)電菌和傳統(tǒng)發(fā)酵法生物制氫所利用的微生物截然不同，這些產(chǎn)電菌在很低的溫度下也能保持良好的活性，這就是微生物電解池能夠運行在低溫條件下的關(guān)鍵，我們獲得了富集的低溫產(chǎn)電細菌，目前正在進純菌分離培養(yǎng)。”

　　也正是突破了傳統(tǒng)制氫技術(shù)的溫度限制，使高緯度和高海拔地區(qū)使用生物制氫技術(shù)成為可能。邢德峰表示，即便是冬天的東北，只要是在室內(nèi)電解池就可以運行，無需另外加熱。同時，低溫環(huán)境有效地抑制了甲烷的產(chǎn)生，從而提高了氫氣的轉(zhuǎn)化效率。

　　由此，該論文在線發(fā)表同時，著名學(xué)術(shù)期刊《化學(xué)世界》也對其進行了報道，認為該研究發(fā)現(xiàn)的低溫產(chǎn)氫是生物制氫的重要突破性成果，同時指出低溫生物制氫技術(shù)，降低了維持運行的加熱成本。

　　未來

　　一件“家用電器”

　　就目前的實驗就過來看，這項技術(shù)產(chǎn)氫速度快，且穩(wěn)定性較好。邢德峰介紹說：“我們在4℃條件下的反應(yīng)器已穩(wěn)定運行1年多。以乙酸鈉為底物為例，氫氣的回收效率可達70—90%。”

　　“難以做大。”對于該技術(shù)的局限，邢德峰直言不諱，由于陰極需要貴金屬作為催化劑催化產(chǎn)氫，這就大大增加了其產(chǎn)氫的成本。其實，如不采用催化劑，也能實現(xiàn)制氫過程，但效率會下降一半以上。好在目前一些低廉的陰極材料正被開發(fā)出來，例如：不銹鋼，鎳合金，鉬合金，也具有良好的催化效果。

　　氫能是一種無污染、可再生、能量密度高的能源，不僅可以作為重要的化工和石油工業(yè)原料，也適用于廚房灶具、熱水器和家電。所以，在規(guī)模難以做大的現(xiàn)狀下，家庭燃氣就成為一個很好的選擇。一家一戶，一個單元或者幾戶為一個單位，建立一個電解池，都是比較理想的形式。根據(jù)氫氣的熱值和以天然氣作為參考，一個體積1m3的微生物電解池可完全滿足一個三口之家的耗氣量。

　　盡管目前的研究還停留在實驗室規(guī)模，但由于其具有種種優(yōu)點，對于微生物電解池的研究已經(jīng)成為世界能源與環(huán)境研究領(lǐng)域的熱點，有越來越多的國家加入到這項研究中。如果陰極催化劑的成本進一步降低，5—7年內(nèi)有可能實現(xiàn)家庭示范應(yīng)用。

　　“未來，這種制氫裝置可被制成微波爐大小，或者冰箱大小，看上去就像家中的一件電器。”邢德峰說。本報記者 滕繼濮