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發布日期 2019 年 04 月 02 日 8:30 | 作者 Daisy Chuang | 

細菌發電雖然是種新奇又有趣的發電方式，但目前來看不管是產電效率還是發電量，效益著實不高，不過近期瑞典科學家已運用人造分子找到突破方法，且更了解細菌發電機制，將對未來的污水淨化、微型感測器、生物太陽能板大有裨益。

由於細菌可將有機物質中的生化能量轉換成生物能量，目前科學家正如火如荼挖掘細菌發電的潛力，其中細菌電池（微生物燃料電池，MFC）為重要開發方向之一，各國科學家致力把細菌及仿真細菌當作催化劑，善加利用細菌的交互作用將化學能轉換成電流。

而科學家多採用胞外產電菌（exoelectrogens）來製造細菌電池，這些細菌能將電子轉移到細胞外，讓電子穿過細胞膜，最終與外部電極接觸為電池供電。若科學家找出細菌發電的箇中道理、成功研發細菌電池，將可為再生能源新添強大生力軍。

只不過細菌電池研發不易，哪些細菌電活性高、如何培育，以及怎麼提高產電效率都是一大問題，目前的細菌電池發電效率也不高，就好比先前賓漢頓大學研發的紙質細菌電池，其最大功率為每平方公分 4μW，電流密度則是每平方公分 26μA，若要達成商業化，雙雙得再提高 1,000 倍。

因此為了突破細菌電池發電量不高窘境，瑞典隆德大學 Lo Gorton 團隊已投入相關研究，該團隊指出，捕獲能量最大的挑戰在於，需要一種特殊的分子來穿過細菌細胞壁，這樣才能提高回收電子的效率。

該團隊首先研究常見於腸胃的糞腸球菌（Enterococcus faecalis），並已為該細菌打造氧化還原聚合物人造分子。透過該研究，團隊發現氧化還原聚合物有機會變成細菌發電的媒介，進而加速電子轉移，除此之外，他們發現細菌能以胞外電子轉移跟其他細菌與分子「對話」，進一步了解細菌如何與周圍環境溝通，只不過該團隊尚未確切說明該分子可提升多少產電效率。

了解細菌如何運用胞外電子轉移跟其他周圍分子溝通相當重要，對人體腸胃是否健康，以及細菌電池、淨化污水、減少二氧化碳等發展都相當有幫助，其中該團隊也想要研發光合作用細菌（photosynthesising bacteria）電池，讓細菌附著在電極上，曬一曬太陽就可以產生電力。

先前加拿大英屬哥倫比亞大學也曾運用此概念，研發出大腸桿菌─生物太陽能（Biophotovoltaic，BPV），該團隊改良大腸桿菌的基因，讓大腸桿菌生產出大量茄紅素（lycopene），之後再把混合礦物質的細菌塗在玻璃表面上，最終得以加速生物太陽能進展。

Bacteria could become a future source of electricity
（首圖來源：pixabay）