微生物燃料電池（Microbial Fuel Cells，MFC）是一種利用微生物將有機物質轉化為電能的裝置。它模擬了自然界中微生物的代謝過程，將生物化學能轉化為電能，具有綠色、環(huán)保、可持續(xù)等優(yōu)點。近年來，微生物燃料電池在生物發(fā)電領域引起了廣泛關注。

微生物燃料電池原理

微生物燃料電池主要由陽極、陰極和質子交換膜組成。陽極和陰極之間的質子交換膜起到了隔離兩極溶液、傳遞離子的作用。在陽極區(qū)域，微生物通過代謝有機物質產生電子和質子，電子通過外電路，質子則通過質子交換膜傳遞到陰極。在陰極區(qū)域，電子和質子結合氧氣生成水，從而形成整個電路回路。

參考資料：微生物燃料電池，Bruce E.Logan

參考資料：微生物燃料電池處理奶牛場污水產電效果研究，劉璐

微生物燃料電池的關鍵在于微生物的選取和電子傳遞過程。目前，研究者們已經發(fā)現了多種具有電化學活性的微生物，如Geobacter、Shewanella等。這些微生物能夠將有機物質作為電子供體，將電子傳遞到電極上，從而產生電能。

生物發(fā)電應用前景

微生物燃料電池作為一種新型的生物發(fā)電技術，具有廣泛的應用前景。首先，微生物燃料電池可以利用各種有機廢棄物，如農業(yè)廢棄物、污水、污泥等，實現資源的循環(huán)利用，降低環(huán)境污染。其次，微生物燃料電池具有較低的運行和維護成本，適合在偏遠地區(qū)、發(fā)展中國家等地推廣。此外，微生物燃料電池還可以與其他可再生能源技術相結合，如太陽能、風能等，實現能源的互補和優(yōu)化。

目前，微生物燃料電池在生物發(fā)電領域已經取得了一定的進展。例如，我國科研團隊成功研發(fā)了一種以生活污水為底物的微生物燃料電池，實現了對污水的凈化和發(fā)電。然而，微生物燃料電池在實際應用中仍面臨一些挑戰(zhàn)，如電流密度低、穩(wěn)定性差、電極材料成本高等。因此，進一步優(yōu)化微生物燃料電池的性能和降低成本是生物發(fā)電領域的重要研究方向。

電壓測試技術

與氫燃料電池類似，單個MFC電池能產生的電壓一般為0.3~0.7 V。其產生的電流十分微小，因此一般在研究小型的MFC時并不直接測量電流，而是測量外電阻上的電壓。MFC能產生的最高電壓是開路電壓OCP，隨著電阻的減小，電壓值也在減小。因此，對于MFC的電壓測試技術在微生物燃料電池的研究和應用中具有重要意義。通過對電壓的實時監(jiān)測，可以了解微生物燃料電池的運行狀態(tài)，優(yōu)化操作條件，提高發(fā)電效率。目前，電壓測試技術主要包括電極電位測試、開路電壓測試、負載電壓測試等。

洛克泰克的解決方案

湖北洛克泰克儀器股份有限公司一直關注微生物燃料電池研究，目前已經推出了單室、雙室、三室、四室 MFC微生物燃料電解池，以及RTK MFC-12V/24V多路MFC電壓測試儀。

RTK MFC-12V/24V提供12或24路電壓測量通道，可在0~1 V量程范圍內達到0.001 V的高測量精度，是微生物燃料電池研究領域廣泛使用的多路微小電壓測量裝置。

雙室MFC

三室MFC

四室MFC

雙室MEC

可滅菌單室MEC