簡介
由哈爾濱工業大學任南琪院士帶領的生物制氫科研團隊，利用微生物電解池技術，通過一種存在於生活污水中的耐寒產電細菌，實現了在４℃低溫下生物制氫，從而攻克了低溫制氫難題，使人類向家庭能源自給邁進一大步。
該項目負責人、哈爾濱工業大學副教授邢德峰介紹說，氫能是一種無污染、可再生、能量密度高的能源。除了是重要化工和石油工業原料外，它還與人們的日常生活密切相關。氫氣可以像天然氣一樣，通過管道送往千家萬戶，接通廚房灶具、熱水器和家電。
邢德峰說，微生物電解池是一種由微生物燃料電池發展而來的由陰陽兩極、外電路及電源構成的裝置，它可利用木質纖維素、蛋白質等多種有機物產氫，但這一裝置通常要在25℃－30℃的環境中才能運行，在高緯度和高海拔地區套用受限。此外，微生物電解池中常常存在產生甲烷的細菌，降低了氫氣的轉化率，這也是各國科學家亟待攻克的難題。
邢德峰說，普通微生物的活性在低溫下非常微弱，通常4℃是臨界溫度。但研發人員在４℃條件下運行的微生物電解池中，發現了仍具良好活性的耐寒產電細菌，可以驅動微生物電解池制氫。同時，低溫有利於抑制甲烷的產生，提高了氫氣的轉化效率。
這一成果突破了傳統制氫技術的溫度限制，使高緯度和高海拔地區使用生物制氫技術成為可能。同時，由於微生物電解池中的微生物可以利用造紙、釀酒等工業廢水和生活污水中的有機物，因此在產氫的同時，也處理了污染物，將廢棄物變廢為寶，具有治污和產能相結合的特點。
傳統生物制氫方式可以大規模套用於工廠化制氫，而這種微生物低溫制氫技術的研發，有望實現家庭式制氫。未來，這種制氫裝置可被製成微波爐大小，或者冰櫃大小，看上去就像家中的一件電器。
這一低溫生物制氫技術成果發表在英國皇家化學學會主辦的國際期刊《能源與環境科學》上。該項研究得到了國家自然科學基金委和教育部新世紀優秀人才支持計畫的資助。
意義
這一成果近日發表在英國皇家化學學會主辦的國際著名期刊《能源與環境科學》，該論文線上發表的同時，另一家著名的學術期刊《化學世界》雜誌迅速對這一成果進行了新聞專欄報導，評述認為該研究發現的低溫產氫是生物制氫領域的突破性進展，同時指出低溫生物制氫技術，降低了維持運行的加熱成本。領域內的美國科學家評述該研究成果時，認為這是一項取得了重要進展和令人印象深刻的研究。
迄今為止，現有制氫方法均不能突破低溫限制。微生物電解池技術（microbialelectrolysiscell，MEC）是2005年提出的新一代生物制氫技術，它結合了微生物和電化學技術的優點，與傳統生物制氫技術相比，具有高效氫氣轉化和高能量效率等特點。該項研究正是基於MEC技術證實了低溫條件產生氫氣的可行性，為寒冷地區生物制氫技術的開發套用提供了嶄新思路。
