要點

　　突破傳統制氫的溫度限制

　　更為重要的是，微生物電解池可以在低溫產氫，而傳統生物制氫和化學法制氫都很難在低溫下進行。“很多人都想做出在4℃條件下運行的微生物電解池，”邢德峰說，因為這一裝置通常要在25℃－30℃的環境中才能運行，在高緯度和高海拔地區應用受限。此外，微生物電解池中常常存在產生甲烷的細菌，降低了氫氣的轉化率，這也是各國科學家亟待攻克的難題。

　　邢德峰說：“很多菌在4℃的低溫環境中不愿意生長。”但該項目的研發人員發現了該條件下仍具良好活性的耐寒產電細菌，并通過在低溫環境下的不斷接種成功富集到了這種，驅動微生物電解池制氫。“可以這么說，本研究中微生物電解池陽極上富集的產電菌和傳統發酵法生物制氫所利用的微生物截然不同，這些產電菌在很低的溫度下也能保持良好的活性，這就是微生物電解池能夠運行在低溫條件下的關鍵，我們獲得了富集的低溫產電細菌，目前正在進純菌分離培養。”

　　也正是突破了傳統制氫技術的溫度限制，使高緯度和高海拔地區使用生物制氫技術成為可能。邢德峰表示，即便是冬天的東北，只要是在室內電解池就可以運行，無需另外加熱。同時，低溫環境有效地抑制了甲烷的產生，從而提高了氫氣的轉化效率。

　　由此，該論文在線發表同時，著名學術期刊《化學世界》也對其進行了報道，認為該研究發現的低溫產氫是生物制氫的重要突破性成果，同時指出低溫生物制氫技術，降低了維持運行的加熱成本。

　　未來

　　一件“家用電器”

　　就目前的實驗就過來看，這項技術產氫速度快，且穩定性較好。邢德峰介紹說：“我們在4℃條件下的反應器已穩定運行1年多。以乙酸鈉為底物為例，氫氣的回收效率可達70—90%。”

　　“難以做大。”對于該技術的局限，邢德峰直言不諱，由于陰極需要貴金屬作為催化劑催化產氫，這就大大增加了其產氫的成本。其實，如不采用催化劑，也能實現制氫過程，但效率會下降一半以上。好在目前一些低廉的陰極材料正被開發出來，例如：不銹鋼，鎳合金，鉬合金，也具有良好的催化效果。

　　氫能是一種無污染、可再生、能量密度高的能源，不僅可以作為重要的化工和石油工業原料，也適用于廚房灶具、熱水器和家電。所以，在規模難以做大的現狀下，家庭燃氣就成為一個很好的選擇。一家一戶，一個單元或者幾戶為一個單位，建立一個電解池，都是比較理想的形式。根據氫氣的熱值和以天然氣作為參考，一個體積1m3的微生物電解池可完全滿足一個三口之家的耗氣量。

　　盡管目前的研究還停留在實驗室規模，但由于其具有種種優點，對于微生物電解池的研究已經成為世界能源與環境研究領域的熱點，有越來越多的國家加入到這項研究中。如果陰極催化劑的成本進一步降低，5—7年內有可能實現家庭示范應用。

　　“未來，這種制氫裝置可被制成微波爐大小，或者冰箱大小，看上去就像家中的一件電器。”邢德峰說。本報記者 滕繼濮