給細菌“喂”勺糖，做成電池能持續(xù)產(chǎn)電80小時?這不是“天方夜譚”，而是天津大學化工學院學生團隊研發(fā)出的成果——高效混菌微生物燃料電池，并于不久前獲得了2015國際遺傳工程機器設(shè)計競賽(iGEM)金獎及該賽事Best Energy Project單項獎。

利用微生物代謝反應中的電子傳遞作為電池中的電子供體這一概念從上世紀70年代被提出。近年，微生物燃料電池已成為生物化工領(lǐng)域的研究熱點之一。天大化工學院學生團隊第一次將復雜的混菌體系概念應用到微生物燃料電池中，并且得到了較為高效穩(wěn)定的電輸出結(jié)果。

微生物燃料電池是一種利用微生物將化學能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。天大的微生物燃料電池則選取了混合菌群體系。學生們利用基因工程對菌株進行改造，使工程化培養(yǎng)的混菌體系不僅共生，還能高效協(xié)同。“我們設(shè)計的體系中，每一種微生物都有各自獨特的職能，分工明確、各司其職。這樣能夠減輕傳統(tǒng)微生物燃料電池中產(chǎn)電細菌的代謝負擔，提高其電子傳遞效率，使體系供電持續(xù)時間更長，效率更高。”團隊成員之一、天津大學化工學院生物化工專業(yè)研究生劉悅介紹說。

“細菌群就好像一個各司其職的團隊，培養(yǎng)基為它們提供生存必備的空氣和水，我們希望今后通過給它們‘喂’飯——加一勺糖或者一把含有纖維素的草，使其干勁兒更足。”團隊指導教師天津大學化工學院元英進教授表示，“經(jīng)過逐步技術(shù)優(yōu)化，它能生產(chǎn)出同鋰電池電量相同的電輸出，且持續(xù)時間長、成本低、綠色零污染。”

據(jù)悉，天大化工學院研制的這款電池目前能持續(xù)高效產(chǎn)電(電池續(xù)航)超過80小時。未來，通過工程化設(shè)計和裝置材料改進，有可能做成5號電池，甚至手機電池。