只要空氣中有水氣，科學家能利用特殊細菌設備「憑空發電」

科技新報
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從稀薄的空氣中發電聽起來像科幻電影，但其實只要空氣中有水分，一種能生成導電奈米線的特殊細菌確實可辦到這件事。讓科學家更驚奇的是，基於這種細菌的設備只要連接 17 台便能產生 10V 電壓，足以為手機供電。

有一種名為地桿菌（Geobacter）的奇怪細菌，過去已被發現在缺氧環境下會生成磁鐵礦（magnetite），而現在科學家進一步發現，這種細菌還能製造導電奈米線，這有什麼用途？只要空氣中存有水蒸氣，基於該細菌的設備就能「憑空發電」，濕氣很重的地區或許能大幅受益。

由麻薩諸塞大學阿默斯特分校（UMass Amherst）工程師 Jun Yao、微生物學家 Derek Lovley 領導的團隊，打造了一種氣動發電機設備，帶有由地桿菌生產的蛋白質導電奈米線，接著將厚度小於 10 微米的蛋白質奈米線薄膜覆蓋在一個電極上，另一個電極則位於膜的頂部，當蛋白質奈米線薄膜吸收來自大氣中的水蒸氣，便能產生在兩個電極之間傳導的電流。

細談其中關鍵的話，在於薄膜頂側吸收水分後會形成水分梯度，不斷擴散進出，液滴分解成氫離子和氧離子導致電荷在頂部累積，當薄膜頂部和底部之間的電荷不同就會導致電子流動，進而形成連續電流。

雖然團隊的原型設備所產生之持續電壓僅約 0.5V，電流密度約為每平方公分 17 微安培，但研究團隊表示，只要連接多個設備就能產生足以為智慧型手機、個人電子產品等小型設備充電的電力，實驗測試表明在濕度約 45% 的地方效果最好，但即使是濕度極低的地區（如撒哈拉沙漠）也能發電。

Derek Lovley 表示，雖然這種技術離成熟商業化還要很長一段路要走，但與其他再生能源如：太陽能、風能相比，細菌導電奈米線薄膜不需要陽光或風，更重要的是無需外接電源，只要有水氣，在室內都能使用。

新論文發表在《自然》（Nature）期刊。

（首圖來源：麻薩諸塞大學阿默斯特分校）