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目前我們常用的鋰電池、鉛酸電池都是透過氧化還原反應將化學能轉成電能，而微生物燃料電池（MFC）則是把自然界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，多年來科學家已嘗試各種的燃料來驅動生物電池，像是廚餘、廢紙、蝦殼、死掉的蟲、污水等，如今西英格蘭大學則把腦筋動到人體每天都會產出、棄之如敝屐的尿液。
西英格蘭大學團隊研究「Pee Power」多年，2013 年就研發出可為手機充電的微生物燃料電池，人體「一次產出」的能量就可以讓手機打電話跟傳簡訊；2015 年設計出穿戴式發電機，同年也與救援組織合作開發尿液發電廁所，甚至已成功在露天音樂會與大學試用，未來將有助緩解貧困或戰地難民營缺電的困境，而該團隊更在 2018 年 11 月成立衍生企業 Robial。
雖然用尿液來發電聽起還是個很荒唐的事情，但這並不是天方夜譚，尿液的組成份大約是 91-96% 的水，剩下則是由碳、氫、氧、氮等組成的尿素，其中含有許多有機碳，可讓微生物生存，科學家可在微生物代謝的時候攔截傳遞中的電子，並導入電極系統形成電流迴路。
而在西英格蘭大學團隊的電池設計中，微生物燃料電池由兩個半電池（half-cells）組成，厭氧生物會在陽極進行代謝與呼吸作用，陰極則放置氧化劑，用來進行電子反應，陰陽兩極之間則以半透分離器（semi-permeable）隔開。
西英格蘭大學布里斯托分部教授 Ioannis Ieropoulos 表示，簡單來說，微生物會在電池中生長與維持生命，而他們的食物就是尿液中的有機碳，電池會收集微生物排泄出的生化能量，並直接轉換成電力。
目前 Robial 仍處於初創期，採用10ml 尿液或廢水的微生物燃料電池僅能產生1-2mW電力。Ieropoulos 認為該潛力尚未觸頂，透過最佳化研究將能進一步提高微生物燃料電池效率，未來希望能以 1ml 容量產生 1-2mW 電力、用較少的「材料」產生相同能量，之後就可以利用聚沙成塔效果為住家、建築物供電。
雖然現在尿液發電的效率不高，目前也尚未提到使用壽命、如何補充燃料或是否會有異味，但該技術已展現其優勢：燃料完全免費且環保，還同時具有淨化污水的功用，展望未來，或許某一天人們在野外露營時發現手機與行動電源沒有電時，就可以自己產電為手機充電。
A new source of clean energy? Urine luck!
Glastonbury Festival ‘Pee Power’ toilets will turn your wee into electricity
（首圖為示意圖，來源：Flickr/Daniel Ringwald CC BY-ND 2.0）
產業動態
人體廢棄物也是生質能一環，「用尿發電」可望成真
- 發佈日期:2019/1/31
- 資料來源：科技新報
- 點閱次數：1087次
發布日期 2019 年 01 月 30 日 13:30 | 作者 Daisy Chuang |
目前我們常用的鋰電池、鉛酸電池都是透過氧化還原反應將化學能轉成電能，而微生物燃料電池（MFC）則是把自然界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，多年來科學家已嘗試各種的燃料來驅動生物電池，像是廚餘、廢紙、蝦殼、死掉的蟲、污水等，如今西英格蘭大學則把腦筋動到人體每天都會產出、棄之如敝屐的尿液。
西英格蘭大學團隊研究「Pee Power」多年，2013 年就研發出可為手機充電的微生物燃料電池，人體「一次產出」的能量就可以讓手機打電話跟傳簡訊；2015 年設計出穿戴式發電機，同年也與救援組織合作開發尿液發電廁所，甚至已成功在露天音樂會與大學試用，未來將有助緩解貧困或戰地難民營缺電的困境，而該團隊更在 2018 年 11 月成立衍生企業 Robial。
雖然用尿液來發電聽起還是個很荒唐的事情，但這並不是天方夜譚，尿液的組成份大約是 91-96% 的水，剩下則是由碳、氫、氧、氮等組成的尿素，其中含有許多有機碳，可讓微生物生存，科學家可在微生物代謝的時候攔截傳遞中的電子，並導入電極系統形成電流迴路。
而在西英格蘭大學團隊的電池設計中，微生物燃料電池由兩個半電池（half-cells）組成，厭氧生物會在陽極進行代謝與呼吸作用，陰極則放置氧化劑，用來進行電子反應，陰陽兩極之間則以半透分離器（semi-permeable）隔開。
西英格蘭大學布里斯托分部教授 Ioannis Ieropoulos 表示，簡單來說，微生物會在電池中生長與維持生命，而他們的食物就是尿液中的有機碳，電池會收集微生物排泄出的生化能量，並直接轉換成電力。
目前 Robial 仍處於初創期，採用10ml 尿液或廢水的微生物燃料電池僅能產生1-2mW電力。Ieropoulos 認為該潛力尚未觸頂，透過最佳化研究將能進一步提高微生物燃料電池效率，未來希望能以 1ml 容量產生 1-2mW 電力、用較少的「材料」產生相同能量，之後就可以利用聚沙成塔效果為住家、建築物供電。
雖然現在尿液發電的效率不高，目前也尚未提到使用壽命、如何補充燃料或是否會有異味，但該技術已展現其優勢：燃料完全免費且環保，還同時具有淨化污水的功用，展望未來，或許某一天人們在野外露營時發現手機與行動電源沒有電時，就可以自己產電為手機充電。
A new source of clean energy? Urine luck!
Glastonbury Festival ‘Pee Power’ toilets will turn your wee into electricity
（首圖為示意圖，來源：Flickr/Daniel Ringwald CC BY-ND 2.0）
