释放到淡水生态系统中的植物和动物的可生物降解废物是一个重大的环境问题。然而,目前评估水质的方法由于其复杂性和高成本似乎或多或少不切实际。在一个很有希望的进展中,一组日本研究人员已经成功地利用廉价的碳基材料构建了一个自我维持和浮力的生物传感器,用于监测淡水湖和河流的入口处的水质。有机废水——植物和动物的可生物降解废物——排入淡水水体是一个重大的环境问题,影响到这些水生生态系统的健康和可持续性。然而,目前可用的水质检测方法复杂且成本高。
在这方面,日本立命关大学的研究人员最近开发了一种自供电、廉价的浮动生物传感器,用于监测淡水湖和河流输入的水质。本文于2023年9月9日上线,并于2023年11月1日发表在《生化工程学报》第200卷。“我们开发了一种基于微生物燃料电池(MFC)的自供电、独立、浮动生物传感器,用于早期有机废水检测。MFC外壳是由3D打印机制造的,电极是由低成本的碳基材料制造的,”
立命馆大学电气与电子工程系科学与工程学院的Kozo Taguchi教授说,他领导了这项研究。一组日本研究人员已经成功地利用廉价的碳基材料构建了一种自我维持的浮力生物传感器,用于监测水质。这些微生物由于其生物代谢而产生电流。MFC产生的电量与产生电的微生物所消耗的有机废物的浓度成正比。因此,这一特性被用于设计由mfc驱动的有机废物生物传感器。使用廉价的碳基材料,日本研究小组开发了一种基于浮动MFC (FMFC)的自供电生物传感器,以持续跟踪湖泊和河流中的有机污染水平。为此,研究小组用含有致电细菌的土壤填充了FMFC的阳极(发生氧化并释放电子的电极)。阳极细菌随后分解水中的有机物,并将储存的化学能转化为电能。然后,电力输出被用来衡量受污染的水中存在的有机废物。