惊人的“虫子”电池
想要建立生物燃料电池？奇妙的经济，他们是未来的力量
在本月的封面上说明是一种典型的新型电力转换器，称为生物片。为了驱动电动机，它是将燃料直接改变为电力，没有中间步骤。与任何新系统或设备一样，生物片中存在“错误”。但工程师并不试图消除所有虫子，或者更准确地是细菌，因为它们正在产生电力。远远超过噱头阶段，一些更精致的生化燃料电池，将其潜力作为空间时代的新电源。调查是通过在像Apollo这样的航天器的“闭环”中使用生物区，以将废料转化为淡水和食物，并同时为电力收音机，雷达和遥测齿轮产生电力，以及其他板载辅助设备。
基于陆地的生物电源有源无线电发射器，驱动模型船和点燃的荧光灯管。海军赞助设计漂浮在海中，产生多瓦输出。因此，虽然生物蜂窝尚未滚动生产线进行一般使用，但这种最新和大多数异国情调的燃料电池的承诺似乎是巨大的。
到目前为止，人类已经生产了他通过机械或电化学手段使用的电力。现在的生物化学现在是我们作为美国主要权力的主要生产国，而是科学小说或周日补充作家，而是科学家们自己建议将黑海变成巨大的“虫子电池”的“出路”的可能性。围绕着国家的一部分。更为温和的想法是使用污水，垃圾或废物，就像那些从造纸厂喂养细菌的废物。这不仅会产生迄今未开发的权力;它还比传统手段更有效地摆脱废料。
Whether or not the biocell will ever produce power for a mill per kilowatt-hour remains to be seen. One of the pioneer developers has predicted such a bonanza and there is general agreement that bio-power will figure importantly in our future. After all, biochemistry has fed and clothed us all this time. Why not let it furnish the power too?
The Biocell’s Past
虽然古老的罗马人甚至意识到生物中的电力，但实际上使用了鱼雷雷鱼的休克治疗精神病患者，但将细菌新陈代谢的想法作为电力电厂的追溯只有大约50年。1912年，一位英国植物学师M. C. Potter，在碳电极周围使用酵母将半同的“细胞”放在一起。原语细菌电池产生了在1.25毫安测量的电流波特。
壮举不会突然出售公用事业股票。其他研究人员以不规则的间隔进行了类似的实验，然而，1931年，美国约翰霍普金斯医学院的Cohen在美国报告的细菌电池上涨到大约2 mA的细菌电池。直到1960年直到1960年，生物蜂蜜的研究进入高齿轮，几个群体同时推动了这个想法。
In his work for the Department of Interior’s Geological Survey, biologist Dr. Frederick Sisler became greatly interested in the fact that decomposition of organic matter on the ocean bottom, plus the chemical and physical conditions in the ocean, led to production of a weak electric current. He began to work toward developing a biocell exploiting this phenomenon.
John Welsh博士及其在Joseph Kaye And Company的伙伴，Cambridge，Massachusetts，Massachusetts，研究公司，所有的燃料电池都有一定的常见分母 - 燃料，加上加速电化学反应的催化剂。由于来自活细胞的酶是催化剂的最终，因此威尔士觉得生物化学可能会达到一百万倍的反应。
第三组加利福尼亚州的Magna Industries，Inc。以环形交叉路口的方式进入了生物片的想法。研究油井和管道下的腐蚀，他们发现细菌是罪魁祸首。他们也发现这些细菌在做脏工作时产生微小的电力。因此，Magna开始调查在更有用的任务中设置这些小型工人的可能性：为海上设备产生电力的可能性。
因此，立即成功的是生物片工作，即1961年的预测，1瓦特细胞是可行的，并且在几年内，无线电可能会随着细菌电量提供动力。这些东西甚至更早地实现了。1962年，Sisler和他的伙伴在一个新成立的私人公司中展示了一个小型发射器，范围为15英里，而且还在生物蜂窝上运行的模型船，将其漂浮的水挖掘。
The first biocell conference was held in 1962 in Corvallis, Oregon. About a dozen firms were active by then in the new field, both with company-funded studies and work backed by the Army, Navy, Air Force and NASA. In just a couple of years the biocell had jumped from laboratory test tube to serious contender as a new power source.
怎么运行的
Every living thing, man, mouse, or microbe, is a biochemical fuel cell. It takes in food or “fuel” and breaks the material down to a lower form, extracting energy in the process. Some of this energy appears in the form of electricity. Luigi Galvani was intrigued by the animal electricity he found in frogs, but his countryman, Volta, turned scholars of electricity in another direction with his Voltaic pile, a device considered the original battery.
Make electrodes of two dissimilar materials, place an electrolyte between them, and current flows. This is the same “oxidation-reduction” process that goes on in living things that breaks down fuel into energy and waste. Oxidation, familiar as burning, is made in a battery to push electrons around a circuit instead.
电池是一个方便的设备，但昂贵。能够在其中“燃烧”更便宜的燃料来生产电力，并在1839年，一个名叫树林的英国人做了这一点。他的电池用氢气代替锌或其他金属作为燃料，是当今“Hydrox”燃料电池的先驱。在本世纪之交之前，其他工人有改善的格罗夫的想法并创造了“燃料电池”名称。但另一种发电的手段是首次亮相。称为Dynamo，它迎来了电力机械生产的时代。
由于即使是最有效的涡轮发电机也被热力学的不可控制的定律注定为浪费（第103页继续）
在典型的燃料电池中，将氢气进入一个电极并氧气。通过“离子交换”膜而不是蓄电池的液体或糊电解质分离，燃料电池产生电力和水。这种副产品在太空任务中很重要，显然是。理论上，燃料电池可以是100％效率。然而，需要一些能量来激发分子以产生产生电流的反应所需的能量水平，并且细胞中存在一些抗性。实际上，75％是一个很好的优点。
通过这种性能，可能会想知道谁需要由错误制成的电池。但传统的燃料电池仍然具有缺点。氢气和氧气昂贵，即使它们比常规电池更具吸引力，燃料电池的功率密度也相当低。需要在廉价燃料油上运行的燃料电池，并在此方向上进行工作。催化剂加速反应并减少电力的内部损失是重要的。使用铂的这种东西，以及最近，使用镍硼。不幸的是，使用廉价的烃燃料如天然气，辛烷值等燃料电池似乎需要昂贵的催化电极，例如海绵状铂。
该阶段现在设定了细菌电池的进入生化燃料电池。正如威尔士博士和其他人所指出的那样，细菌及其衍生物提供催化剂卓越。它们并不像更多的常规催化剂那样挑剔。实验表明细菌可以制造碳氢化合物燃料电池。更重要的是，生物蜂窝已经显示，它们可以将废料转化为电力。
The Electron Molecule Research bio-battery in action on the cover represents the simplest type of bio-power. With its aluminum and copper electrodes it might appear to be a galvanic battery, using the rice husk “carrier” as an electrolyte. However, if a weak acid solution is added instead of the bacteria nutrient, current flow lasts only a short time. Thus the bacteria seem able to prevent polarization, or coating of the electrodes, that halts the reaction. EMR demonstration cells have been operated for more than a year with no decrease in output.
在更复杂的生物蜂口中，阳极和阴极部分通过离子交换“桥”分开，离子漫射以维持电流。细菌置于一个或两个电极，促进剥离电子的过程，其形式的“燃料”提供了它们。
In addition to more effective catalytic action and the use of cheaper fuels, the biocell operates at room temperature rather than high temperatures required in some fuel cells. It is also characterized by the mild, “natural” conditions at which life processes take place, with a pH factor in the neutral range and a dilute water solution as an electrolyte.
生物蜂块的燃料因糖而异到有机海洋材料，酵母，蘑菇或尿素。美国矿业局已经展示了在无机物质，黄铁矿或傻瓜的黄金上运行的生物片。建议是草，干叶，污水等废料等等。Magna研究人员制造了最有趣的生物蜂窝之一，在另一个电极和藻类中使用细菌，用阳光作为燃料！实际上，这代表了一种生物太阳能电池，并提供比光伏电池更有效地将阳光转换为电力的兴趣可能性。
当然，像传统燃料电池一样，生物蜂窝也不是没有其缺点。紧凑率并不是其优点，因为见证了EMR Do-IT的大部分电池。已经报道了每平方英尺的电极表面的几个安培的密度，这对于许多应用来说是不够的。
生物材料表现出的潜在差异导致轻度反应，典型电池的电压仅为约一半伏特。电池抗性是一个问题，是电池本身的适当形状和尺寸。显然，必须喂细菌“工人”，因此可以喂食一半的可用能量！
尽管对生物电化学现象几乎没有真正了解生物蜂窝，但已经通过生物区获得了成功，似乎表明Biocell的问题是不可逾越的。与利用核融合的力量相比，它们看起来很小，但当然，没有人表明收益会很棒。现在研究人员知道生物片工作;他们想知道如何让它变得更好，并且很好的机会他们会成功。
生物区 - 今天和明天
太空规划有助于Boom Biocell开发。当NASA要求投标项目时，有33家响应公司。合同已经到了其中四个，工作系统可能是几年内有载人的太空车辆的一部分。这是“空间绿洲”概念，之前提到的，生物片与宇宙飞船闭合循环中的藻类太阳能转换器一起工作。Magna Corporation，Marquardt Inc.，General Electric和Ford的Aero-Nutronic部门正在为美国宇航局进行这样的研究工作。
In operation, such a closed-cycle plant will process waste material to provide water, food and electricity to operate radio and other auxiliary equipment. As an example of the potential power supply, tentative specifications describe a 20-watt urea-fueled battery with 100 ampere-hour daily output from the waste of one member.
是美国海军项目的更远。Magna生产了船用生物电池的多瓦单位。这些目前仅用于浮标中的动力发射器，但是未来有生物动力船只的表现。总体科学公司还为海军生产了原型单位。
正在研究由常规燃料电池供电的潜水艇，并且可以在这种应用中有可能是有利的。如果模型船已经证实和使用黑海作为电源的提示，可以认真对待，术语“海洋电流”采用完全新的含义！
In addition to these programs and other government-funded work, there are privately sponsored projects in the biocell field, with some aimed at commercial use of the new power source.
在土地生物蜂蜜上，可以首先在电力远程电气和电子安装，飞机着陆灯，牧场和农场和农场和类似任务的栅栏充电器中工作。陆军便携式雷达已经成功地在传统的燃料电池和使用生物权力的这些军用齿轮运行。
晚些时候可能会像利用污水，造纸厂流出物等所能一样的项目。虽然常规发电厂在未来多年的情况下显然是安全的，但生物化学的发展可能最终可能导致低成本的工业电力在化石燃料产生的一些地区竞争。
More easily foreseeable are processes in which the biocell does a dual job. It has been pointed out that a brewery is a potential power plant if the heat of fermentation can be converted to electricity. The same might apply to a bakery and to other industries dependent on biochemical action.
生物蜂块也可以作为化学过程而不是电力生产商来证明具有重要价值。由于燃料电池可以两种方式工作，因此可以向细胞提供电，并且细菌提供有用的副产物而不是电力。另一个有趣的建议是在可能的胚芽中使用生物片作为细菌的探测器，因为外国的细菌会对电输出产生不利影响。
传统的燃料电池具有超过20年的加速发育的历史。尽管它仍然是从完善的漫长之路，但它被认为是值得花费更多数百万的改进。另一方面，在三年前来看，Biocell的应用只是在那段时间内取得了惊人的进展。
许多科学家认为，这次尝试利用生物权力，在TE马之前将车推车，并且首先表明了更多年的基本研究。然而，美国宇航局电化学技术项目负责人中的Ernest Cohn指出了化学工业的有趣。虽然论文和论文仍在编写描述氨的生产研究的阶段，但我们仍有过量的化合物的制造能力。
Not sure just how the biocell really works, scientists and engineers are nevertheless putting it to use. Given 20 years, it too may do some marvelous things. Meanwhile, you can put together a simple bio-battery of your own and watch or listen to, bug-power go into action!
