15 休戚與共

細(xì)菌電池中的細(xì)菌

細(xì)菌不僅在人類身體里，而且在大自然里也與人類“休戚與共”。且不說(shuō)饅頭、酸奶、醬、醋、酒，少不了它們的幫助，就連當(dāng)前環(huán)境污染、能源匱乏這等大事，它們也能為我們排憂解難。

細(xì)菌發(fā)電 20世紀(jì)80年代，英國(guó)發(fā)明了利用細(xì)菌分解糖分子、釋放電子，產(chǎn)生電能的電池。每100克糖可獲得1352930庫(kù)侖的電能，效率達(dá)40%～50%，遠(yuǎn)高于現(xiàn)在的電池效率。美國(guó)設(shè)計(jì)出一種綜合細(xì)菌電池，首先由電池里的藻類，在陽(yáng)光下將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為糖，然后再讓細(xì)菌利用這些糖來(lái)發(fā)電。人們還驚喜地發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌還具有將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化成電能的“特異功能”。死海和鹽湖里有一種含有紫色素的嗜鹽桿菌，在將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化成化學(xué)物質(zhì)時(shí)，即可產(chǎn)生電荷。最近，開(kāi)發(fā)出了利用污水發(fā)電的細(xì)菌電池，污水注入反應(yīng)槽后，細(xì)菌將污水中的有機(jī)物分解，釋放出電子和質(zhì)子。電子流向陽(yáng)極，質(zhì)子通過(guò)槽內(nèi)的離子交換膜流向陰極，并在那里與空氣中的氧結(jié)合生成干凈的水。實(shí)驗(yàn)裝置的發(fā)電能力達(dá)500千瓦，可為300戶家庭供電。

污水發(fā)電細(xì)菌電池示意圖

細(xì)菌制氫

細(xì)菌制氫 利用具有光合作用的深紅紅螺菌，進(jìn)行光照培養(yǎng)，積累能量，然后在無(wú)光照條件下釋放氫氣。我國(guó)進(jìn)行了在50立方米的容器中，利用含糖或植物纖維的廢水，進(jìn)行光合細(xì)菌產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)，每天能產(chǎn)生280立方米左右的氫氣，純度達(dá)99%以上，已具備工業(yè)化生產(chǎn)條件。

細(xì)菌固氮 化肥會(huì)污染農(nóng)田，在大自然中，豆科植物的根瘤菌、土壤中的固氮菌，直接固定空氣中的氮，合成的氨肥是人類所有化工廠合成氨的10倍，而且是無(wú)污染的綠色肥料。

細(xì)菌固氮