“用尿发电”不是梦！现在，你可以用自己的尿液给手机充电了...

作者：金晓辉
编辑：Jerrusalem

“撒泡尿自己照照”常用来讽刺人没有自知之明，不过随着微生物燃料电池的飞速发展，这句话已经被赋予了新的含义：尿液产生的电能可以用来照明。

一个诅咒（。

我们日常生活中使用的电池（比如锂电池、镍镉电池、锌锰电池等）是通过化学反应将化学能转化为电能。而微生物燃料电池，简单的说是以附着于阳极的微生物作为催化剂，以降解有机物的方式将其中的化学能转化为电能。

作为一种替代能源，微生物燃料电池可以说是一举两得， 既减少了对化石能源的依赖、又能有效的利用那些富含有机物的生活和工业废料 。因此，多年来，科学家们尝试了各种各样的“燃料”来驱动微生物燃料电池，比如腐烂的水果、虾壳、造纸工业废水、农业和畜牧业的污水、市政污水、甚至尿液以及化粪池出水等。

微生物燃料电池模块的3D图。

微生物燃料电池也是水处理的重要研究方向，以有机污水作为燃料，在利用污水中有机质的化学能发电的同时，又可以达到净化污水的效果。随着电池输出功率密度的提高和电池成本的逐步降低，近年来已经有一些装置被开发出来并投入了现场试验。

西英格兰大学的生物能源研究小组在2015年进行了两项“尿能”发电的现场试验。第一个现场试验是在大学的校园里。科研人员制作了一个只有两个立式小便池的简易男厕所，小便池的下方放置了由8个电池模块串联组成的发电装置。

设置在西英格兰大学校内的尿液发电实验装置（2015年2月 – 5月）

每个电池模块长70厘米、宽30厘米、高16厘米，内含36个微生物燃料电池。整个发电装置包含288个微生物燃料电池，能够容纳尿液25升。厕所的小隔间内安装了4个LED灯具（电压3 V，总功率为1.2 W）。该实验装置用志愿者（学生和老师）提供的新鲜尿液作为“燃料”来驱动微生物燃料电池发电，并供给LED灯进行照明。

第二个现场试验的地点就更有意思了。为了能够收集到大量的尿液，科研人员脑洞大开的选择了格拉斯顿伯里音乐节（Glastonbury Music Festival）作为试验场地。

设置在格拉斯顿伯里音乐节内的“尿能”发电装置（2015年6月）

这是目前世界最大的的露天音乐节、表演艺术节之一，每年的六月，这个英格兰西南部的小镇能够吸引全世界十万以上的音乐爱好者。可以想象的是会有大量的游客需要临时厕所解决内急。预计到每天会有大约1千人使用，因此西英格兰大学的科研人员在此安装了一个大号的“尿能”发电厕所，包括有12个电池模块（共432个微生物燃料电池），6个LED灯具（电压3 V，总功率为1.8 W），能容纳尿液300升（如下图）。

两项“尿能”发电实验都取得了预期的成果。 在发电照明的同时，还顺带着起到了污水处理的效果 。为了说明尿液的处理效果，科研人员比较了尿液的化学需氧量（COD）在发电前和发电后的变化，发现在校园实验中化学需氧量的去除率能够达到95%以上，而在音乐节的试验中也有30%左右（去除率受环境因素比如温度等影响）。

通过实验，微生物燃料电池展现了它的优势：“燃料”免费而且环保（废物再利用）；尿液无需经过任何处理即可用来发电；发电的同时还能起到净化污水的效果；发电后也不会产生废料。

不仅能照明，该研究小组还在研究进行着另外一种更加有趣的应用：给手机充电： 大约需要600毫升的尿液，就可以为手机充电6小时，并为手机提供通话3小时的电量。

在厕所为手机充电？

当然，现在看这个发电装置的效率还很低下，而且体积巨大。电脑刚刚诞生的时候同样也是体积巨大，但是随着科技的进步，我们可以期待微生物燃料电池的体积会越做越小，电池输出功率的密度越来越高，电池成本越来越低。也许在不远的将来，你在野外露营的时候一块便携的微生物燃料电池成为了必备，当你发现手机没电了，或者需要照明的时候，用你自己的尿液就可以发电了。