两男生突破微生物燃料电池应用瓶颈

用生活污水发电  不再是梦

      千家万户每天产生的生活污水，除了净化再利用，还能变成什么？日前，在北京举行的第十五届世界厌氧消化大会上，来自浙江工商大学本科生应贤斌就首次发现的阳极电势与电子供体对产电微生物群落结构的调控机制进行了科技成果汇报。这意味着，未来用生活污水发电不是梦，微生物燃料电池应用又向前迈进了一大步。

面对全世界75个国家千名学者汇报

    第十五届世界厌氧大会的主题是“towards AMoreSustainableWorld”即“走向可持续发展”。参会的重量级嘉宾钱易院士认为，中国面临资源短缺、环境问题和生态破坏三大挑战，厌氧技术是实现生态文明建设的一项关键技术，厌氧消化处理生物质垃圾，不仅可以减少污染，还可以生产可再生能源。

   “我们所做的研究领域涉及水处理方向，具体是微生物燃料电池领域。其原理是通过产电微生物降解污水中的有机污染物，并将污染物中的化学能转为电能（产电）。微生物、电解液以及电极材料是制约微生物燃料电池性能和工程化应用的关键因素，而我们做的研究主要是解决人为调控微生物群落结构的难题，同时对电极材料、溶液电导性作了优化，让微生物燃料电池的工程化应用又进了一大步。”面对来自世界75个国家的1100名专家,其中有国内外院士13名，应贤斌代表研究团队，以15分钟的英文演讲，向世界展示了浙江工商大学带来的这一研究成果，受到了业界瞩目。

用污染物产电，把理论推向应用

   据介绍，微生物燃料电池是一项在降解污染物同时进行产电的技术，微生物燃料电池，简称MFC，是十几年前新兴的一项能够同时实现污染物降解与产电的技术，主要是由美国Bruce Logan、Bruce Rittmann院士等研究发展推广。

   微生物发电，尽管有大量理论支撑，然而之前的微生物燃料电池（由电极和微生物组成）难以工程化应用，原因在于，第一，适应于工程化应用的金属电极难以附着微生物；第二，产电微生物的种类不易调控。

   “我们所在的课题组（浙江省固体废物处理与资源化重点实验室）在电化学以及生物电化学降解方向具有多年的研究经验，由浙商大环境科学与工程学院的‘大咖’导师沈东升、冯华军教授指导，在阅读大量文献和著作的过程中，我们找到了研究的突破口和灵感。”记者获悉，这个团队为全国百强科技团队之一的浙江工商大学环境学院“小平科技团队”里的卫星团队，导师均为教授级别，而这个突破口，是在数千次的实验中，应贤斌和顾源发现改变喂养微生物的“食物”种类能让原本起不到丝毫作用的电势发挥了调控微生物群落结构的能力，于是团队紧追不舍，终于功夫不负有心人。

被“烤”出来的两个95后科研学霸

    浙江省固体废物处理与资源化重点实验室在浙江工商大学教工路校区，实验需要从下沙校区到教工路校区去做，他们常常奔波于两个校区之间。由于这项实验需要恒温，因此即使在炎热的夏日，应贤斌、顾源也必须在开着热空调的实验室里一呆就是一个暑假，晚上常在老师办公室里搭床铺度过。因此团队笑称“实验室学霸是烤出来的”。

    以第一作者身份在国际顶级期刊上发表论文四篇，另外授权国家发明专利1项，两人有一项国家级创新项目（其中一位为负责人），然而，学霸的生活不只是科研——应贤斌来自浙江舟山，顾源来自浙江杭州，两人都是95后，同班。两人都对生物充满着兴趣，喜欢养小动物，就好像现在实验室里耐心地培养微生物。应贤斌的偶像是被誉为微生物燃料电池之父的Bruce Logan。他还是一个运动健将，连续两届获得校运会男子跳远第一名，也曾是院篮球队的一员。顾源的偶像是各个行业值得学习的人，爱好足球。他俩不仅是实验室里的好搭档，也是电竞游戏里的好队友。两人在2015年参加挑战杯时进入一个团队，之后便一直是搭档。“这个技术是国际上近十几年流行研究的新技术，我们为这个技术能够更有发展前途做了些研究，算是站在巨人的肩膀上。”

两人的导师、浙商大环境与工程学院院长沈东升向记者表示，微生物燃料电池在未来很可能成为一项实用技术，利用该技术不仅有望解决目前城市污水处理成本高、能耗大的问题，甚至还有可能在解决千家万户污水排放同时提供电能的应用装置，以清洁电能的形式回用于人类社会。

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    浙江工商大学环境学院“小平科技团队”为全国百强科技团队。近日，在浙江省固体废物处理与资源化实验室冯华军、沈东升教授的指导下，“小平科技团队”中的两位本科生应贤斌、顾源在微生物燃料电池领域捷报叠传，一个月内以第一作者在《Chemical Engineering Journal》（TOP/SCI, IF 6.22）、《Applied Microbiology and Biotechnology》（TOP/SCI, IF 3.42）、《Journal of Power Sources》（TOP/SCI, IF 6.39）、《Ionics》(SCI, IF 2.06)等国际能源领域的顶级期刊上发表系列论文4篇，创浙商大本科生团队第一作者身份发表TOP/SCI期刊的最高纪录。上述成果得到了同行专家认可，受邀参加2017年10月18日第十五届世界厌氧消化大会(15^th IWA world Conference on Anaerobic Digestion)并做会议报告，成为浙商大本科生在国际会议上汇报成果的首例。此外，他们还申请了5项国家发明专利，目前已授权2项专利。