近日，加州大学圣克鲁兹分校李逸（音译）副教授领导的团队与美国Livermore国家实验室合作，在利用太阳能产氢并净化污水方面取得重大突破。该成果发表于日前出版的美国化学学会刊物ACS Nano上。
通过微生物制备氢是目前人工制造氢气的发展方向之一。一些特殊的细菌能够在代谢过程中产生电子，这些电子能够被用来将水分子分解为氢和氧。利用这一现象，科学家发明了微生物燃料电池，即利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。
但是李逸指出，这些微生物本身的能量往往不足以使水分解，仍然需要大量来自外界的能量。而加州大学的科研团队将太阳能电池与微生物燃料电池巧妙整合在一起，利用取之不尽的太阳能和污水中的有机养分生产氢气。
李逸说：“唯一的能量来源就是污水和阳光。”
这一新型的混合装置结合了微生物燃料电池（MFC）和一个被称为光电化学电池（PEC）的太阳能电池。装置首先将太阳能转化为电能，然后将电子传递给污水中的微生物，使其有足够的能量分解污水中的有机物。其中一些细菌在消耗有机物的同时产生电子，这些电子通过导线被传回PEC以协助太阳能电池供电，同时可以将水电解生成氢气和氧气。
实验已经证明，废水中三分之二的有机废物在两天之内就会被分解掉。尽管净化之后的污水还不能直接饮用，但是如果将这一成果应用于污水处理厂，将使得生活污水的处理过程大幅简化。更重要的是，同时能产生大量的清洁能源——氢气，并且降低氢气的生产成本。（郭湘编译）
《中国科学报》 (2013-10-23 第6版 能源)
