近日，福建农林大学周顺桂教授团队在国际著名期刊《Science Advances》发表题为“Water evaporation–induced electricity with Geobacter sulfurreducens biofilms”的研究成果。
地球约71%的表面被水覆盖。水不仅对生命而言至关重要，而且还蕴藏着巨大的能量。然而，水中蕴藏的大部分能量都以蒸发的形式消耗，难以被直接捕获利用。而水蒸发诱导发电(WEGs)可通过蒸发过程将环境中热能转换成可使用的电能，凭借其高度自发且可持续的产电能力而受到关注。然而，传统的WEGs输出功率低、适用材料少、制造工艺复杂和成本高等问题严重制约了该技术发展。该研究以硫还原地杆菌（Geobacter sulfurreducens）生物膜为核心材料，制备简单高效的水蒸发发电机。该装置可实现持续发电，最大输出功率密度高可达685.12 μW/cm2，比目前已报道的同类器件的输出功率高约两个量级。
该研究首次发现了G. s生物膜的蒸发势效应，对于高性能生物膜水伏发电技术发展具有重大的科学意义。该研究通过偏最小二乘路径模型(PLS-PM)因子分析表明，装置的输出功率密度随蒸发速率、离子化程度和电导率的增加，及孔径的减小而增大，揭示了G. s生物膜WEGs优异的发电性能源于生物膜的本征特性（亲水性、多孔结构、导电性等），并提出G. s生物膜蒸发诱导的发电机制。该装置输出性能可通过简单的并联/串联实现线性的放大，从而应用于电容充电或点亮LED，展现出其巨大的应用潜力。
据悉福建农林大学为唯一通讯单位，我校胡启昌博士和2021级博士生马雍基为论文共同第一作者，周顺桂教授为唯一通讯作者，该研究得到了国家杰出青年科学基金（41925028）、福建农林大学科技创新基金（CXZX2020101A）的资助。
原文链接：https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/sciadv.abm8047
红宝石9999hbs 图文 修新田