專利名稱：藍藻微生物燃料電池的制作方法
技術領域：
本實用新型為一種以藍藻為能量來源的微生物燃料電池即藍藻電池，利用微生物 細菌(藍藻)通過生物質產生生物電能。屬綠色環(huán)保新能源技術領域。
背景技術：
微生物燃料電池(MFC)利用微生物細菌通過生物質產生生物電能，是一種綠色環(huán) 保新能源技術。能源短缺是一個當前全球面臨的難題，MFC的研發(fā)和應用有可能會為解決 這一難題提供有效的途徑和方法。早在1910年英國Potter就發(fā)現了微生物產電的現象，近年來有關MFC的研發(fā)已 成為能源開發(fā)的新熱點。在MFC的研究中，提供能量來源的微生物產電菌是研究人員重點 關注的技術領域和研發(fā)對象，目前已發(fā)現的典型產電菌有酵母菌、大腸桿菌和希瓦氏腐敗 菌等多種微生物。但這些產電菌在應用于MFC時大多需要菌種培養(yǎng)、富集和提供相應的存 活條件，因而目前MFC多限于實驗室研究，尚不能實際應用。藍藻作為古老生物生物物種之一，廣泛存在于地球上大多數區(qū)域且數量眾多，作 為一種能量來源，似有巨大的資源儲量。已有多篇報道在MFC技術中應用藻類，但都認為藻 類產電依賴于其光合作用，通常需添加膽紅素氧化酶等催化劑，在無光照時不能產生電能 輸出。但本發(fā)明中的藍藻電池，直接應用太湖野生藍藻或提純后的標準藍藻，無論有無光照 都能產生電能輸出，有可能在太湖等藍藻多發(fā)水域形成新能源基地。
發(fā)明內容技術問題本實用新型的目的是提供一種藍藻微生物燃料電池(MFC)即藍藻電 池，該藍藻電池具有取材天然、資源豐富、輸出穩(wěn)定、成本低廉、不依賴陽光、對環(huán)境無不利 影響等優(yōu)點。技術方案本實用新型為一種藍藻電池即以藍藻為能量來源的微生物燃料電池， 該藍藻電池以雙室結構的電池盒為主體，在該雙室結構的電池盒中設有離子交換膜，由該 離子交換膜隔開雙室結構的電池盒的內部空間，構成藍藻電池的陽極室和陰極室，在陽極 室中設有陽極電極，在陰極室中設有陰極電極。所述的生物燃料電池的陽極電極、陰極電極由碳布、碳氈、金屬或其他導電材料構 成。所述的生物燃料電池的陽極室內充灌藍藻液，由標準藍藻液或野生藍藻液構成。所述的藍藻電池的陰極室內充灌導電液，該導電液由大于2. Omol/L的NaCl溶液 或濾除藍藻后藍藻濃度不大于IO2個/升的湖泊原水構成。該藍藻電池的陽極室充灌藍藻液，陰極室充灌導電液，并通過適當的連接即產生 電能輸出，驅動外部電路負載。有益效果本實用新型所述的一種藍藻電池即以藍藻為能量來源的微生物燃料電 池，將廣泛存在于地球上大多數區(qū)域且數量眾多的古老生物生物物種之一的藍藻作為一種發(fā)電能量來源，資源儲量巨大，取材天然、資源豐富、輸出穩(wěn)定、成本低廉、不依賴陽光、對環(huán) 境無不利影響等優(yōu)點。

圖1為一種藍藻電池的示意圖。圖中有雙室結構的電池盒1，陽極電極2，陰極電 極3，離子交換膜4，陽極室5，陰極室6，外部電路負載7。
具體實施方式
實施例1，如圖1所示的藍藻電池在雙室結構的電池盒1中的陽極電極2和陰極電 極3均由面積為10X 5cm2的碳布構成，在陽極室5中充灌濃度為IO7個/升的標準藍藻液， 陰極室6中充灌濃度為大于2. Omol/L的NaCl溶液或濾除藍藻后藍藻濃度不大于IO2個/ 升的湖泊原水，陽極室5和陰極室6由離子交換膜4隔離，外部電路負載7為阻值為Ik' Ω 的電阻，其輸出電壓為0. 8V，電流為0. 8mA。實施例2，如圖1所示的藍藻電池在雙室結構的電池盒1中的陽極電極2由 10X5X0. Olcm3的不銹鋼板構成，陰極電極3由10X5X0. Olcm3的鋁板構成，在陽極室5 中充灌濃度為IO7個/升的太湖野生藍藻液，陰極室6中充灌濃度為濾除藍藻后藻濃度為 IO2個/升的太湖原水，陽極室5和陰極室6由離子交換膜4隔離，外部電路負載7為阻值 為Ik' Ω的電阻，其輸出電壓為0.88V，電流為0.88mA。
權利要求1.一種藍藻微生物燃料電池，其特征在于該微生物燃料電池以雙室結構的電池盒(1) 為主體，在該雙室結構的電池盒(1)中設有離子交換膜G)，由該離子交換膜(4)隔開雙室 結構的電池盒(1)的內部空間，構成藍藻電池的陽極室(5)和陰極室(6)，在陽極室(5)中 設有陽極電極O)，在陰極室(6)中設有陰極電極(3)。
2.根據權利要求1所述的藍藻微生物燃料電池，其特征在于所述的微生物燃料電池的 陽極電極O)、陰極電極(3)由碳布、碳氈、金屬或其他導電材料構成。
3.根據權利要求1所述的藍藻微生物燃料電池，其特征在于所述的微生物燃料電池的 陽極室(5)內充灌的藍藻液，由藍藻濃度不小于IO3個/升的標準藍藻液或野生藍藻液構 成。
4.根據權利要求1所述的藍藻微生物燃料電池，其特征在于所述的藍藻電池的陰極室 (6)內充灌導電液，該導電液由大于2. Omol/L的NaCl溶液或濾除藍藻后藍藻濃度不大于 IO2個/升的湖泊原水構成。
專利摘要一種藍藻微生物燃料電池(MFC)以雙室結構的電池盒(1)為主體，在該雙室結構的電池盒(1)中設有離子交換膜(4)，由該離子交換膜(4)隔開雙室結構的電池盒(1)的內部空間，構成藍藻電池的陽極室(5)和陰極室(6)，在陽極室(5)中設有陽極電極(2)，在陰極室(6)中設有陰極電極(3)。該藍藻電池的陽極室(5)充灌藍藻液，陰極室(6)充灌導電液，并通過適當的連接即產生電能輸出，驅動外部電路負載(7)。生物燃料電池的陽極電極(2)、陰極電極(3)由碳布、碳氈、金屬或其他導電材料構成。
文檔編號H01M4/96GK201877517SQ20102063708
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權日2010年12月1日
發(fā)明者吳巍, 尹立紅, 浦躍樸 申請人:東南大學