海洋生物电站：探寻海洋未来的能源方案

生物资源是每日照射到地球上的太阳能,通过植物的光合作用被吸收,并变换成物质能量而蓄积的资源,在海洋中有海藻或水草等水生植物、单细胞微小藻类等。生物资源是可再生资源,如果经过适当管理,是不会枯竭的。太阳能可照射到的地球上的每个角落,都有可加以利用的生物资源。另外,生物资源也是太阳能量的良好储藏方式。

海洋是生命的摇篮。在海洋的表层,阳光射入浅海,这里生长着许多单细胞藻类：绿藻、褐藻、红藻、蓝藻等。它们从海水中吸取二氧化碳和盐类,在阳光下进行着光合作用,形成有营养的碳水化合物,同时放出氧在海水中形成过多的带负电的氢氧离子(OH-)。

海洋的底层是海洋动植物残骸的集聚地,也是河流从陆地带来丰富有机质的沉积场所。在黑暗缺氧的环境下,细菌分解着这些海底沉积物中的动植物残体和有机质,形成多余的带正电荷的氢离子(H+)。于是海洋表层和底层的电位差产生了。实际上这是一个天然的巨大的生物电池。

从海洋生物中生产生物电池的可能性,是从科学家曾经做过的一个试验获得证实的。这个试验如下：把酵母菌和葡萄糖的混合液放在具有半透膜壁的容器里,将这个容器浸沉在另一个较大的容器中。容器中盛有纯葡萄糖溶液,其中有溶解的氧气。在两个容器中都插入铂电极,连接两个电极便得到了电流,这说明微生物分解有机化合物的时候,就有电能随之释放出来。根据这个原理制造的电池,称为生物电池。(www.xing528.com)

生物电池与电化学电池相比有许多优点：生物电池工作时不放热,不损坏电极,不但可以节约大量金属,而且电池的寿命也比电化学电池长得多。

现在,以生物电池作为电源,已用于海洋中的信号灯、航标和无线电设备。有一种用细菌、海水和有机质制造的生物电池,用作无线电发报机的电源,它的工作距离已达到10km,用生物电池作动力的模型船已在海上停放。

从生物电池的工作原理,科学家们想到了海洋。他们认为一望无际的海洋就是一个巨大的天然生物电池。所以,科学家们提出了在海洋上建立天然生物电站的设想,即利用海洋表层水和海洋底层水的电位差来产生电流。可以预料,随着科学技术的不断进步,人们定会在海洋上建立起大型的天然生物电站,发出巨大的电流,造福人类。