第一百七十二章 欧文氏菌（加更） (第2/2页)

使用电流、酸碱度、化学物质、冷冻、高温、紫外线等手段，加上各种模拟的培育环境，只用了三天时间，江淼将获得1种特化胞外产电细菌。
　　
　　这种胞外产电细菌的母株为欧文氏菌属的erwiniabillingiaeql-z3菌株，其原始特性中，如果以木质素为唯一碳源时，其木质素降解率可达25.24%。
　　
　　而经过多次突变和筛选培育之后，该细菌不仅仅可以降解木质素，连纤维素、半纤维素都可以降解，其最高降解率可以达到97%左右。
　　
　　当然，这个最佳降解率肯定不是那么容易达到的。
　　
　　准确来讲，这个被江淼命名为“欧文发电菌”的全新细菌，其要达到最佳降解率，需要达到的条件非常苛刻，其条件有四个，分别是：
　　
　　其一，生存环境的温度要达到20～28摄氏度。
　　
　　其二，需要和一种专门的革兰氏阴性菌共生，这种革兰氏阴性细菌在生长过程中会分泌一种称为群体感应信号分子的物质，当细菌密度达到一定阈值时，这些信号分子会启动一系列基因表达，促进本身和欧文发电菌的繁殖，两者的代谢产物可以相互促进。
　　
　　其三，需要加入特定剂量的大豆染料木黄酮（类雌性激素），才可以刺激欧文发电菌进一步繁殖和降解木质素、纤维素、半纤维素。
　　
　　6◇9◇书◇吧
　　
　　其四，需要环境之中的氧气浓度达到32%。
　　
　　其实江淼在实验过程中，并不是没有发现其他降解条件更加少的突变细菌，但正是条件少，江淼才不敢使用。
　　
　　因为繁殖条件限制越少，就意味着可以在自然界中广泛扩散的能力越强。
　　
　　而欧文氏菌可是植物腐生细菌，如果其降解木质素、纤维素、半纤维素的能力如此强大，又没有繁殖的限制条件，那不用几年就可以将全世界的草树木给灭了。
　　
　　如果上述条件其中一个没有满足，将会导致欧文发电菌的降解效率直线下降。
　　
　　而且该细菌对于土壤中广泛存在的芽孢杆菌没有抵抗力，特别是其中枯草芽孢杆菌代谢产物，可以直接导致欧文发电菌无法繁殖，从而大面积死亡。
　　
　　正是这种苛刻的生存条件，才让江淼从亿万突变细菌之中，将它挑选出来。
　　
　　欧文发电菌在条件达到最佳的情况下，预计只需要143个小时，就可以将含水率80%左右的牛羊粪中，97%的纤维素、半纤维素、木质素降解掉，其最高发电功率为每立方米473瓦特，因此可以发电67度。
　　
　　但是这个最佳降解条件下，并非最佳发电条件。
　　
　　欧文发电菌在23摄氏度、特定剂量的大豆染料木黄酮、26.4%的含氧空气中，其发电功率会下降为每立方米320瓦，但是其稳定发电的时间却达到了360个小时，发电量可以达到115度左右。
　　
　　不过这个情况下，会导致木质素、纤维素、半纤维素降解不完全，会残留20～30%左右。
　　
　　江淼眼前就是一个简易的牛粪溶液电池。
　　
　　为了确保电池溶液之中的电子被高效传递，接下来的几天时间里，他尝试了各种阳极阴极材料，试图找出便宜又好用的材料。
　　
　　一番尝试下来，他发现传递效率最好的材料，是金板负极和不锈钢阳极，电子传递效率可以达到98%左右。
　　
　　但是不锈钢作为该微生物燃料电池的阳极，有一个致命的问题，那就是在使用过程中，不锈钢会一点点被腐蚀，随着运行时间的推移，不锈钢阳极的电子传递效率会越来越低，预计只能使用500～600个小时，就需要更换不锈钢板。
　　
　　因此江淼选择了不会被消耗的石墨板作为阳极材料，该材料的电子迁移效率为92%。
　　
　　至于金板，这东西并不会被消耗，虽然使用黄金作为电池阴极有点奢侈，但这又不是耗材，最多就是时间久了，金板接触电池液的那一层，会出现微量的金元素迁移，不过迁移量非常小，按照江淼从鉴定面板观察的数据，估计需要几百年，才会迁移出十分之一的金元素。
　　
　　由于欧文发电菌的最佳发电反应条件比较苛刻，加上要使昂贵的金板阴极，因此肯定不能作为移动电源使用。
　　
　　但是作为固定的发电设备，却没有太大的问题。
　　
　　五个限制条件在固定环境中，都比较好解决。
　　
　　温度可以通过中央空调之类的设备调控。
　　
　　空气氧含量可以通过含氧量传感器，加上空气分离机制造纯氧，然后定量注入电池室内。
　　
　　不能接触芽孢杆菌，那就对于原材料进行高温消毒。
　　
　　特定的革兰氏阴性细菌可以大规模培育。
　　
　　大豆染料木黄酮可以通过豆粕进行提炼，加上其使用量并不多，增加不了多少成本，不过这是一个耗材。
　　
　　而革兰氏阴性细菌和大豆染料木黄酮也是整个系统，比较关键的原材料，因为这两个东西可以影响欧文发电菌的降解效率，从而影响发电功率，这让这种微生物燃料电池的发电输出功率，变得高度可控起来。
　　
　　江淼估算了一下，目前漠南分公司的养殖场，每天会产生大约300吨鲜牛羊粪（含水量60～85%），可以直接消毒之后，种入欧文发电菌、特殊革兰氏阴性细菌，再添加定量的大豆染料木黄酮，从而制造出微生物燃料电池300立方米。
　　
　　300立方米的微生物燃料电池，可以差不多可以生产3.17万度电。
　　
　　只要建立起循环，每天就可以生产3.17万度电，一年可以生产1141万度电。
　　
　　当然，要实现循环，就必须准备至少4500立方米容积的电池，考虑到外壳和其他配套设施，发电室内的容积至少要达到3万立方米，就是一个占地面积5000平方米，高度6米左右的厂房。
　　
　　8亩不到的工业用地，倒不是什么问题。
　　
　　但是真正让江淼感到棘手的东西，是作为电池阴极的金板。
　　
　　他调整了好几次，哪怕是将使用量改进到最小，每立方米电池仍然需要0.4公斤黄金。
　　
　　4500立方米，就需要1800公斤黄金。
　　
　　当然，不使用黄金，也可以使用铂金，铂金比较便宜一点，每吨2.27亿元左右，咬一咬牙，以海陆丰公司的财力还是用得起的。
　　
　　江淼思考再三，还是决定放弃使用黄金和铂金作为阴极，改为效率会更加低一些的高纯度一氧化锰板材，这让电子迁移效率下降为86%。
　　
　　完成了这些实验，江淼已经在漠南呆了近一个月时间。
　　
　　他将所有实验记录和临时制造的发电装置销毁掉，只留下10份欧文发电菌的菌种。
　　
　　其中4份被他储存在塔敏查干基地的董事长专用保险箱里。
　　
　　剩下6份被他吩咐公司的物流司机，分三路运输回汕美本地，而且为了以防万一，他在菌种储存器皿中，设置了一个简易的装置，没有他的鉴定面板辅助，其他人强行打开，就会将里面的储存的盐酸和硝酸混合成为王水，进而将内部储存的欧文发电菌菌种销毁。
　　
　　那4份储存在塔敏查干基地的菌种储存器皿，也是同样的设置。
　　
　　当然，就算是可以碰巧安全打开储存容器，里面的菌种也需要特殊的条件进行醒发，不然只能得到一小瓶子无用的菌种粉末。
　　
　　这一套微生物燃料电池系统的全部技术，已经被记在了江淼的脑海之中。
　　
　　不过他知道，这种关于微生物的技术，大概率只能交给书雅出面了，包括之前的生物采矿技术也一样。
　　
　　这个技术其实还有进一步发展的空间。
　　
　　比如改进阳极负极的材料，从而提升电子迁移效率。
　　
　　或者继续改进细菌的发电功率，按照目前江淼的进度，欧文发电菌在分解有机物过程中，产生的能量大概为每立方米300度左右，然而只有115度电的能量变成了电能，效率大概是38%左右。
　　
　　(本章完)