未来可用尿液驱动的新一代汽车

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朝油箱撒尿是一种常被人谈论、而实际中并不多见的青少年损坏公物行为,也许有一天它还有更实用和有力目的。

多少尿液才能驱动一辆电动车?

要多少尿液才能给一辆特斯拉电动车充满电?对这种尚处于初级阶段的技术,答案是需要惊人数量的尿液。以配备 90 千瓦时-400 伏锂离子电池的 X 型(Model X)电动车为例,如果接上微生物燃料电池,去任何地方前,它都必须不停地充电。

艾罗普洛斯(Leropoulos)表示,根据 2016 年英国格拉斯顿伯里音乐节(Glastonbury Music Festival)尿液初步研究所揭示的信息,“微生物燃料电池可产生 500兆瓦-2.8 伏的稳定电力输出”。这相当于 108 千瓦时,比特斯拉电动车锂离子电池所需的功率和电压都至少低出两个数量级。

换言之,大约 100 次英国格拉斯顿伯里音乐节所收集到的尿液才能为您的豪华电动车充满电,如果配备更多的微生物燃料电池,则这一数字会有所减小。但我们希望有一天,电池充电能力能用“格拉斯顿伯里音乐节”衡量。— 大卫·K·吉布森

英国西英格兰大学布里斯托的一个研究团队开发出一种将人类尿液转化为电能的方法。尿液基本上是一种化学物溶液,如果这些化学物能得到适当利用,则尿液就可以像其他化学物一样成为燃料。布里斯托研究团队利用一种微生物燃料电池(MFC)系统,通过微生物产生电能,使其成为代谢过程的一个环节。布里斯托生物能中心主任兼首席研究员扬尼斯·艾罗普洛斯(Ioannis Ieropoulos)表示,“微生物将有机物转化为能量的效率极高,可超过 96%,而性能良好的微生物燃料电池效率最高也不到 60%,显然还有很大的改进空间。”

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实地测试中,研究团队在校园中安装了一个特制的尿壶,随后又在格拉斯顿伯里音乐节现场安装了另一个。(格拉斯顿伯里试验中,一天收集一千个成年男子的尿液,并进行单流回收。)两个试验中,微生物燃料电池都产生足以点亮内部 LED 照明装置的电力。

目前,这一过程产生的电流仅能给智能手机或提供连续照明的锂离子电池充电。在电力基础设施薄弱的地区(特别是考虑到公共场所照明的安全需要),尿液有着巨大的优势,阳光可能被云层遮住,风可能停,但尿液却会源源不断。由于这项技术前途无量,目前它已经获得比尔和梅琳达基金会的支持,正在通过乐施会部署,将尿液产生的能量带给发展中国家的难民。

另外,尿液发电的额外收益是,其最终产品更为环保。艾罗普洛斯表示,“微生物燃料电池产生的废水比进入的尿液要干净,元素平衡性改善,可作为化肥使用。此外,微生物燃料电池还能回收磷酸盐等有用的资源。”

他继续说,“在确定哪些化合物和浓度不利于发电前,我们还需要进行若干实验,在从格拉斯顿伯里试验数据看,似乎带酒精的尿液作为燃料的效果非常之好。”

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这显然是一项潜力巨大的技术。受到当代科技以及人类膀胱容量的限制,尿液驱动的电动车还只是个精心炮制的白日梦。

但艾罗普洛斯并不这么认为。他表示,“利用这种技术,我们已连续或间歇为直流泵、直流电机、计算用微控制器和传感器等电子装置充电。我们设想,未来将有更先进的材料、能效更高的执行器和存储装置,由此就能以尿液和其他有机废料作为燃料,为电动车的电池充电。”

有了充足的时代啤酒(Stella Artois),您的电动车就可以永远开下去。

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