不遠的將來，也許你我家中都會有臺冰箱大小的機器，只要將生活污水灌進去，一番處理后，三口之家一天的燃氣就出來了，注意，我們說的燃氣不是沼氣，而是熱效能更高的氫氣，污水則變成了干凈的水安全排放到下水道。

　　近日，由哈爾濱工業(yè)大學市政環(huán)境工程學院的生物制氫科研團隊，利用微生物電解池技術，通過一種存在于生活污水中的耐寒產電細菌，實現(xiàn)了在４℃低溫下生物制氫，從而攻克了低溫制氫難題。這使實現(xiàn)家庭能源的自給又多了一條選擇路徑。

　　原理

　　微生物的“吃喝拉撒”

　　微生物電解池技術還很“年輕”。哈爾濱工業(yè)大學市政環(huán)境工程學院邢德峰副教授告訴本報記者：“在世界范圍內，這項技術問世只有5年多。”

　　對于一個可再生資源化技術來說，這么短的時間一般還處在技術成熟的初級階段。但從2009年開始，邢德峰及其團隊僅僅用了2年時間，就取得了突破性進展，這一低溫生物制氫技術成果已經發(fā)表在英國皇家化學學會主辦的國際期刊《能源與環(huán)境科學》上。

　　微生物電解池由池體、陽極、陰極、外電路及電源組成。在陽極上有一層由產電微生物形成的生物膜，這些微生物靠吃污水中的有機物為生。在這些微生物的代謝過程中，電子從細胞內轉移到了細胞外的陽極，然后通過外電路在電源提供的電勢差作用下到達陰極。在陰極，電子和質子結合就產生了氫氣。

　　微生物的“吃喝拉撒”，為人所用，就產生了能源。有趣的是，在自然界中這個微生物電化學輔助產氫過程不是自發(fā)的。“因為在自然條件下，不存在這樣一個完善的電子轉移通路。”邢德峰說。

　　優(yōu)點

　　產能和治污相結合

　　據邢德峰介紹，微生物電解池技術有著明顯的優(yōu)點。首先，該技術的能量轉化效率高，只需給電路提供一個很小的電壓（0.2-0.6V）就能夠克服熱力學壁壘產生氫氣，而傳統(tǒng)水電解產氫需要1.8—2.0V的電壓。如果不計底物的能量，微生物電解池的這個特點使得其產生的氫氣的能量遠大于輸入其的電能。

　　再者，微生物電解池技術在一定程度上可以緩解水的有機物污染。因為對于該技術選用的微生物來說，底物范圍非常廣，幾乎可以利用絕大多數的有機物，不像傳統(tǒng)發(fā)酵法生物制氫底物那樣單一。“當底物為有機廢水時，我們常?？梢圆豢紤]其的成本，這樣，利用微生物電解池從廢水中產氫從經濟上來講就變?yōu)橐粋€劃算的技術，可獲得氫氣帶來的凈收益。”邢德峰說，“同時處理了廢水，具有產能和治污相結合的特點。”

　　而且，產電菌可以將絕大多數的有機物完全降解，不會產生新的廢物。例如：發(fā)酵法只能利用碳水化合物制氫，同時產生代謝產物有機酸，而微生物電解池不僅能利用碳水化合物還能夠利用有機酸產氫。