問題詳情
「撒泡尿自己照照」常用來諷刺人沒有自知之明,不過隨著微生物燃料電池的飛速發展,這句話已經被賦予了新的含義:尿液產生的電能可以用來照明。我們日常生活中使用的電池是透過化學反應將化學能轉化為電能。而微生物燃料電池,簡單來說是以附著於陽極的微生物作為催化劑,以降解有機物的方式,將其中的化學能轉化為電能。
作為一種替代能源,微生物燃料電池可以說是一舉兩得,既減少了對化石能源的依賴、又能有效地利用那些富含有機物的生活和工業廢料。因此,多年來,科學家們嘗試了各式各樣的「燃料」來驅動微生物燃料電池,例如腐爛的水果、蝦殼、造紙工業廢水、農業和畜牧業的污水、市政污水、甚至尿液以及化糞池出水等。
微生物燃料電池也是水處理的重要研究方向,以有機污水作為燃料,在利用污水中有機質的化學能發電的同時,又可以達到淨化污水的效果。隨著電池輸出功率密度的提高和電池成本的逐步降低,近年來已經有一些裝置被開發出來並投入了現實生活中試驗。
西英格蘭大學的生物能源研究小組在 2015 年進行了兩項「尿能」發電的現場試驗。第一個現場試驗是在大學的校園裡。科研人員製作了一個只有兩個小便斗的簡易男廁,小便斗的下方放置了由 8 個電池模塊串聯組成的發電裝置。
每個電池模塊長 70 公分、寬 30 公分、高 16 公分,內含 36 個微生物燃料電池。整個發電裝置包含 288 個微生物燃料電池,能夠容納尿液 25 公升。廁所的小隔間內安裝了 4 個 LED 燈具(電壓 3V,總功率為 1.2 W)。該實驗裝置用志願者(學生和老師)提供的新鮮尿液作為「燃料」,來驅動微生物燃料電池發電,並供給 LED 燈進行照明。
第二個現場試驗的地點就更有意思了。為了能夠收集到大量的尿液,科研人員異想天開,選擇了格拉斯登伯里音樂節作為試驗場地。
這是目前世界最大的的露天音樂節、表演藝術節之一,每年的六月,這個英格蘭西南部的小鎮能夠吸引全世界十萬以上的音樂愛好者。可想而知,會有大量的遊客需要臨時廁所解決內急。由於預計每天會有大約 1,000 人使用,因此西英格蘭大學的科研人員在此安裝了一個大號的「尿能」發電廁所,其中包括 12 個電池模塊(共 432 個微生物燃料電池),6 個LED 燈具(電壓 3V,總功率為 1.8 W),能容納尿液 300 公升。
兩項「尿能」發電實驗都取得了預期的成果。在發電照明的同時,還順帶起了污水處理的效果。透過實驗,微生物燃料電池展現了它的優勢:「燃料」免費而且環保(廢物再利用);尿液無需經過任何處理,即可用來發電;發電的同時還能起到淨化污水的效果;發電後也不會產生廢料。
不僅能照明,該研究小組還在研究進行著另外一種更加有趣的應用:給手機充電:大約需要 600 毫升的尿液,就可以為手機充電 6 小時,並為手機提供通話 3 小時的電量。
當然,現在看這個發電裝置的效率還很低下,而且體積巨大,但是隨著科技的進步,我們可以期待微生物燃料電池的體積會愈做愈小,電池輸出功率的密度愈來愈高,電池成本愈來愈低。也許在不遠的將來,你在野外露營的時候,一塊便於攜帶的微生物燃料電池成了必備裝備,當你發現手機沒電了,或者需要照明的時候,用你自己的尿液就可以發電了。──節錄自國家地理雜誌官網
35.根據本文內容,下列敘述何者錯誤?
(A)在本文中,「撒泡尿自己照照」的「照」,已從「看」轉變成「照明」之意
(B)兩次實驗流程可以簡化成:設置廁所→安裝電池、燈具→收集尿液→取得成果
(C)當未來能用尿發電幫手機充電時,還可以得到尿液被淨化的功效
(D)微生物燃料電池從發想到成品,符合了「從搖籃到搖籃」的設計理念
作為一種替代能源,微生物燃料電池可以說是一舉兩得,既減少了對化石能源的依賴、又能有效地利用那些富含有機物的生活和工業廢料。因此,多年來,科學家們嘗試了各式各樣的「燃料」來驅動微生物燃料電池,例如腐爛的水果、蝦殼、造紙工業廢水、農業和畜牧業的污水、市政污水、甚至尿液以及化糞池出水等。
微生物燃料電池也是水處理的重要研究方向,以有機污水作為燃料,在利用污水中有機質的化學能發電的同時,又可以達到淨化污水的效果。隨著電池輸出功率密度的提高和電池成本的逐步降低,近年來已經有一些裝置被開發出來並投入了現實生活中試驗。
西英格蘭大學的生物能源研究小組在 2015 年進行了兩項「尿能」發電的現場試驗。第一個現場試驗是在大學的校園裡。科研人員製作了一個只有兩個小便斗的簡易男廁,小便斗的下方放置了由 8 個電池模塊串聯組成的發電裝置。
每個電池模塊長 70 公分、寬 30 公分、高 16 公分,內含 36 個微生物燃料電池。整個發電裝置包含 288 個微生物燃料電池,能夠容納尿液 25 公升。廁所的小隔間內安裝了 4 個 LED 燈具(電壓 3V,總功率為 1.2 W)。該實驗裝置用志願者(學生和老師)提供的新鮮尿液作為「燃料」,來驅動微生物燃料電池發電,並供給 LED 燈進行照明。
第二個現場試驗的地點就更有意思了。為了能夠收集到大量的尿液,科研人員異想天開,選擇了格拉斯登伯里音樂節作為試驗場地。
這是目前世界最大的的露天音樂節、表演藝術節之一,每年的六月,這個英格蘭西南部的小鎮能夠吸引全世界十萬以上的音樂愛好者。可想而知,會有大量的遊客需要臨時廁所解決內急。由於預計每天會有大約 1,000 人使用,因此西英格蘭大學的科研人員在此安裝了一個大號的「尿能」發電廁所,其中包括 12 個電池模塊(共 432 個微生物燃料電池),6 個LED 燈具(電壓 3V,總功率為 1.8 W),能容納尿液 300 公升。
兩項「尿能」發電實驗都取得了預期的成果。在發電照明的同時,還順帶起了污水處理的效果。透過實驗,微生物燃料電池展現了它的優勢:「燃料」免費而且環保(廢物再利用);尿液無需經過任何處理,即可用來發電;發電的同時還能起到淨化污水的效果;發電後也不會產生廢料。
不僅能照明,該研究小組還在研究進行著另外一種更加有趣的應用:給手機充電:大約需要 600 毫升的尿液,就可以為手機充電 6 小時,並為手機提供通話 3 小時的電量。
當然,現在看這個發電裝置的效率還很低下,而且體積巨大,但是隨著科技的進步,我們可以期待微生物燃料電池的體積會愈做愈小,電池輸出功率的密度愈來愈高,電池成本愈來愈低。也許在不遠的將來,你在野外露營的時候,一塊便於攜帶的微生物燃料電池成了必備裝備,當你發現手機沒電了,或者需要照明的時候,用你自己的尿液就可以發電了。──節錄自國家地理雜誌官網
35.根據本文內容,下列敘述何者錯誤?
(A)在本文中,「撒泡尿自己照照」的「照」,已從「看」轉變成「照明」之意
(B)兩次實驗流程可以簡化成:設置廁所→安裝電池、燈具→收集尿液→取得成果
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(D)微生物燃料電池從發想到成品,符合了「從搖籃到搖籃」的設計理念
參考答案
無參考答案
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