微生物燃料電池（Microbial Fuel Cells,，MFC）是一種利用微生物將有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為電能的裝置。它模擬了自然界中微生物的代謝過程,，將生物化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,，具有綠色、環(huán)保,、可持續(xù)等優(yōu)點,。近年來，微生物燃料電池在生物發(fā)電領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注,。

微生物燃料電池原理

微生物燃料電池主要由陽極,、陰極和質(zhì)子交換膜組成。陽極和陰極之間的質(zhì)子交換膜起到了隔離兩極溶液,、傳遞離子的作用,。在陽極區(qū)域，微生物通過代謝有機物質(zhì)產(chǎn)生電子和質(zhì)子,，電子通過外電路,，質(zhì)子則通過質(zhì)子交換膜傳遞到陰極。在陰極區(qū)域,，電子和質(zhì)子結(jié)合氧氣生成水,，從而形成整個電路回路。

參考資料：微生物燃料電池,，Bruce E.Logan

參考資料：微生物燃料電池處理奶牛場污水產(chǎn)電效果研究,，劉璐

微生物燃料電池的關(guān)鍵在于微生物的選取和電子傳遞過程。目前,，研究者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種具有電化學(xué)活性的微生物,，如Geobacter、Shewanella等,。這些微生物能夠?qū)⒂袡C物質(zhì)作為電子供體,，將電子傳遞到電極上,，從而產(chǎn)生電能,。

生物發(fā)電應(yīng)用前景

微生物燃料電池作為一種新型的生物發(fā)電技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景,。首先,，微生物燃料電池可以利用各種有機廢棄物，如農(nóng)業(yè)廢棄物,、污水,、污泥等，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，降低環(huán)境污染,。其次,，微生物燃料電池具有較低的運行和維護成本，適合在偏遠(yuǎn)地區(qū),、發(fā)展中國家等地推廣,。此外，微生物燃料電池還可以與其他可再生能源技術(shù)相結(jié)合,，如太陽能,、風(fēng)能等，實現(xiàn)能源的互補和優(yōu)化,。

目前,，微生物燃料電池在生物發(fā)電領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的進展。例如,，我國科研團隊成功研發(fā)了一種以生活污水為底物的微生物燃料電池,，實現(xiàn)了對污水的凈化和發(fā)電。然而,，微生物燃料電池在實際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn),，如電流密度低、穩(wěn)定性差,、電極材料成本高等,。因此，進一步優(yōu)化微生物燃料電池的性能和降低成本是生物發(fā)電領(lǐng)域的重要研究方向,。

電壓測試技術(shù)

與氫燃料電池類似,，單個MFC電池能產(chǎn)生的電壓一般為0.3~0.7 V。其產(chǎn)生的電流十分微小,，因此一般在研究小型的MFC時并不直接測量電流,，而是測量外電阻上的電壓。MFC能產(chǎn)生的最高電壓是開路電壓OCP,，隨著電阻的減小,，電壓值也在減小。因此,，對于MFC的電壓測試技術(shù)在微生物燃料電池的研究和應(yīng)用中具有重要意義,。通過對電壓的實時監(jiān)測，可以了解微生物燃料電池的運行狀態(tài),，優(yōu)化操作條件,，提高發(fā)電效率。目前,，電壓測試技術(shù)主要包括電極電位測試,、開路電壓測試,、負(fù)載電壓測試等。

洛克泰克的解決方案

湖北洛克泰克儀器股份有限公司一直關(guān)注微生物燃料電池研究,，目前已經(jīng)推出了單室,、雙室、三室,、四室 MFC微生物燃料電解池,，以及RTK MFC-12V/24V多路MFC電壓測試儀。

RTK MFC-12V/24V提供12或24路電壓測量通道,，可在0~1 V量程范圍內(nèi)達(dá)到0.001 V的高測量精度,，是微生物燃料電池研究領(lǐng)域廣泛使用的多路微小電壓測量裝置。

雙室MFC

三室MFC

四室MFC

雙室MEC

可滅菌單室MEC