不久前，汤森路透宣布的《2014天下最具影响力的科研精英》报告中，浙大能源工程学院教授成少安入选情形与生态学科的“高被引科学家”，他的实验室里，成千上万受了“驯化”的细菌正在使用污水举行发电。
细菌经由“驯化”，既能清洁废水，又能发电
走进成少安的实验室，几十个比洋火盒大一些的透明“盒子”摆放着，这就是细菌电池的“原型”。仔细看，盒子上方有两个小孔，一个孔注入污水，一个孔则倾轧被细菌“消化”事后变清的水。盒子的两侧是两块圆形的质料，一个是阴极，一个是阳极。细菌在阳极外貌生长，靠消耗废水中的有机物新陈代谢，爆发的电子则转达到电极上。在上面加一个载荷，就形成了电流。
“我们从每平方米电极质料爆发零点几毫瓦，到几十毫瓦电，再提高到几千毫瓦，已经提高到5个数目级。”成少安说，“细菌经由‘驯化’，就能一连地消耗废水中的有机物，既清洁了废水，又能有发电效果。并且对情形来说是‘零肩负’。”
细菌发电研究曾是“孤苦”的研究。从上世纪90年月之后，科学界对细菌产电的关注逐渐升温。美国宾州州立大学的教授布鲁斯•洛根提出，若是细菌让废水发电能实现，那么既处置惩罚了废水，又产出了电能，一石二鸟。
布鲁斯•洛根的课题组从污水厂取来污水，最先了雄心壮志的实验。其时是课题组成员之一的成少安认真实验装置的搭建和电极质料的研发。“在最初的可行性验证阶段，电量只有几毫瓦，但我看到污浊的废水逐步变得清亮，说明细菌在事情啦！”成少安说，那是细菌第一次带给他“感动与信心”。
期待走出实验室，走向现实应用
2009年，成少安回到母校浙大继续他的研究。他的课题组一方面临细菌燃料电池的发电机理做进一步研究，同时也在举行概略量单体细菌电池的研发，起劲让这项手艺早日走向现实应用。
细菌燃料电池的难点之一，是让尽可能多的微生物附着在电极外貌，而不是在污水中“自由泳”。“给他们一个恬静的情形，让他们高效事情。”电极质料的研发就是一个攻关偏向。成少安顿计的实验装置和质料，由于十分巧妙，被全天下许多实验室沿用。
“细菌比我们想象的智慧得多。”成少安说。好比，一最先课题组用一层薄膜把污水中的细菌分成厌氧、好氧两个“房间”，但“墙壁”会令电池内部的电阻增大，影响发电效率。拆掉“墙壁”会怎样呢？课题组发明，当细菌进入反应器一段时间之后，无需人为干预，就会自动“站队”，形成两个区域，好氧的细菌紧贴在空气阴极一侧，而厌氧的细菌则舒惬意服地附着在另一头的碳质料阳极上事情。“这样，我们的反应结构就可以简化不少！”
成少安说，他通过盘算得出，一个10万人小都会，生涯爆发的污水用来发电的话，可以供应1000户人家的用电量。
“我们国家爆发的废水量一天是54亿吨，用实验室里这样迷你的装置一定不可�；挂隼┐蠡芯�，就是把它酿建设方级的，甚至几十立方、几百立方单体，这样才华在现实中应用。”成少安说，要让这项手艺走出实验室，还需要科学家们的配合起劲。