MEC:微生物电解池-中文百科频道

简介

微生物电解（MEC）Microbial electrolysis cell。

2011年，由哈尔滨工业大学市政环境工程学院的生物制氢科研团队，利用微生物电解池技术，通过一种存在于生活污水中的耐寒产电细菌，实现了在4℃低温下生物制氢，从而攻克了低温制氢难题。这使实现家庭能源的自给又多了一条选择路径。

原理

微生物电解池技术还很“年轻”。在世界范围内，这项技术问世只有5年多。

微生物电解池由池体、阳极、阴极、外电路及电源组成。在阳极上有一层由产电微生物形成的生物膜，这些微生物靠吃污水中的有机物为生。在这些微生物的代谢过程中，电子从细胞内转移到了细胞外的阳极，然后通过外电路在电源提供的电势差作用下到达阴极。在阴极，电子和质子结合就产生了氢气。

优点

产能和治污相结合

微生物电解池技术有着明显的优点。首先，该技术的能量转化效率高，只需给电路提供一个很小的电压（0.2-0.6V）就能够克服热力学壁垒产生氢气，而传统水电解产氢需要1.8—2.0V的电压。如果不计底物的能量，微生物电解池的这个特点使得其产生的氢气的能量远大于输入其的电能。

再者，微生物电解池技术在一定程度上可以缓解水的有机物污染。因为对于该技术选用的微生物来说，底物范围非常广，几乎可以利用绝大多数的有机物，不像传统发酵法生物制氢底物那样单一。当底物为有机废水时，我们常常可以不考虑其的成本，这样，利用微生物电解池从废水中产氢从经济上来讲就变为一个划算的技术，可获得氢气带来的净收益。同时处理了废水，具有产能和治污相结合的特点。

而且，产电菌可以将绝大多数的有机物完全降解，不会产生新的废物。例如：发酵法只能利用碳水化合物制氢，同时产生代谢产物有机酸，而微生物电解池不仅能利用碳水化合物还能够利用有机酸产氢。

要点

突破传统制氢的温度限制

更为重要的是，微生物电解池可以在低温产氢，而传统生物制氢和化学法制氢都很难在低温下进行。很多人都想做出在4℃条件下运行的微生物电解池，，因为这一装置通常要在25℃－30℃的环境中才能运行，在高纬度和高海拔地区应用受限。此外，微生物电解池中常常存在产生甲烷的细菌，降低了氢气的转化率，这也是各国科学家亟待攻克的难题。

很多菌在4℃的低温环境中不愿意生长。但该项目的研发人员发现了该条件下仍具良好活性的耐寒产电细菌，并通过在低温环境下的不断接种成功富集到了这种，驱动微生物电解池制氢。可以这么说，本研究中微生物电解池阳极上富集的产电菌和传统发酵法生物制氢所利用的微生物截然不同，这些产电菌在很低的温度下也能保持良好的活性，这就是微生物电解池能够运行在低温条件下的关键，我们获得了富集的低温产电细菌，目前正在进纯菌分离培养。

也正是突破了传统制氢技术的温度限制，使高纬度和高海拔地区使用生物制氢技术成为可能。即便是冬天的东北，只要是在室内电解池就可以运行，无需另外加热。同时，低温环境有效地抑制了甲烷的产生，从而提高了氢气的转化效率。

未来

一件“家用电器”

这项技术产氢速度快，且稳定性较好。以乙酸钠为底物为例，氢气的回收效率可达70—90%。

由于阴极需要贵金属作为催化剂催化产氢，这就大大增加了其产氢的成本。其实，如不采用催化剂，也能实现制氢过程，但效率会下降一半以上。好在一些低廉的阴极材料正被开发出来，例如：不锈钢，镍合金，钼合金，也具有良好的催化效果。

氢能是一种无污染、可再生、能量密度高的能源，不仅可以作为重要的化工和石油工业原料，也适用于厨房灶具、热水器和家电。所以，在规模难以做大的现状下，家庭燃气就成为一个很好的选择。一家一户，一个单元或者几户为一个单位，建立一个电解池，都是比较理想的形式。根据氢气的热值和以天然气作为参考，一个体积1m3的微生物电解池可完全满足一个三口之家的耗气量。

尽管研究还停留在实验室规模，但由于其具有种种优点，对于微生物电解池的研究已经成为世界能源与环境研究领域的热点，有越来越多的国家加入到这项研究中。如果阴极催化剂的成本进一步降低，5—7年内有可能实现家庭示范应用。

未来，这种制氢装置可被制成微波炉大小，或者冰箱大小，看上去就像家中的一件电器。

电商

它将因特网、移动通信技术、短距离通信技术及其它技术完善的结合，使人们可以在任何时间、任何地点进行各种商贸活动，实现随时随地的线上线下购物与交易、在线电子支付以及各种交易活动、商务活动、金融活动和相关的综合服务活动等。

移动电子商务(M-Commerce)，它由电子商务(E-Commerce)的概念衍生出来，电子商务以PC机为主要界面，是“有线的电子商务”；而移动电子商务，则是通过手机、PDA(个人数字助理)这些可以装在口袋里的终端与我们谋面，无论何时、何地都可以开始。有人预言，移动商务将决定21世纪新企业的风貌，也将改变生活与旧商业的地形地貌。

移动电子商务就是利用手机、PDA等无线设备进行B2B或B2C的电子商务，以前这些业务一贯是在有线的Web系统上进行的。

移动电子商务是指通过手机、PDA、掌上电脑等手持移动终端从事的商务活动。

与传统通过电脑(台式PC、笔记本电脑)平台开展的电子商务相比，拥有更为广泛的用户基础。中国互联网用户不到2300万，而手机用户已超过1.1亿，并具有数量众多的PDA；据预测，到2005年，中国手机用户将达到3亿，远远地超过互联网的8000万用户，因此它具有更为广阔的市场前景。

移动因特网应用和无线数据通信技术的发展，为移动电子商务的发展提供了坚实的基础。推动移动电子商务发展的技术不断涌现，主要包括：无线应用协议(WAP)、移动IP技术、蓝牙技术(Bluetooth)、通用分组无线业务(GPRS)、移动定位系统(MPS)、第三代移动通信系统(3G)、移动电子商务提供的服务

移动电子商务主要提供以下服务：

(1)银行业务：移动电子商务使用户能随时随地在网上安全地进行个人财务管理，进一步完善因特网银行体系。用户可以使用其移动终端核查其帐户、支付帐单、进行转帐以及接收付款通知等。

(2)交易：移动电子商务具有即时性，因此非常适用于股票等交易应用。移动设备可用于接收实时财务新闻和信息，也可确认订单并安全地在线管理股票交易。

(3)订票：通过因特网预定机票，车票或入场券已经发展成为一项主要业务，其规模还在继续扩大。因特网有助于方便核查票证的有无，并进行购票和确认。移动电子商务使用户能在票价优惠或航班取消时立即得到通知，也可支付票费或在旅行途中临时更改航班或车次。借助移动设备，用户可以浏览电影剪辑、阅读评论，然后定购邻近电影院的电影票。

(4)购物：借助移动电子商务，用户能够通过其移动通信设备进行网上购物。即兴购物会是一大增长点，如订购鲜花、礼物、食品或快餐等。传统购物也可通过移动电子商务得到改进。例如，用户可以使用“无线电子钱包”等具有安全支付功能的移动设备，在商店里或自动售货机上进行购物。

(5)娱乐：移动电子商务将带来一系列娱乐服务。用户不仅可以从他们的移动设备上收听音乐，还可以订购、下载或支付特定的曲目，并且可以在网上与朋友们玩交互式游戏，还可以游戏付费，并进行快速、安全的博彩和游戏。

(6)无线医疗(Wireless Medical)医疗产业的显着特点是每一秒种对病人都非常关键，在这一行业十分适合于移动电子商务的开展。在紧急情况下，救护车可以作为进行治疗的场所，而借助无线技术，救护车可以在移动的情况下同医疗中心和病人家属建立快速、动态、实时的数据交换，这对每一秒钟都很宝贵的紧急情况来说至关重要。在无线医疗的商业模式中，病人、医生、保险公司都可以获益，也会愿意为这项服务付费。这种服务是在时间紧迫的情形下，向专业医疗人员提供关键的医疗信息。由于医疗市场的空间非常巨大，并且提供这种服务的公司为社会创造了价值，同时，这项服务又非常容易扩展到全国乃至世界，我们相信在这整个流程中，存在着巨大的商机。

(7)移动应用服务提供商(MASP)：一些行业需要经常派遣工程师或工人到现场作业。在这些行业中，移动MASP将会有巨大的应用空间。MASP结合定位服务技术、短信息服务、WAP技术，以及Call Center技术，为用户提供及时的服务，提高用户的工作效率。

移动电子商务作为一种新型的电子商务方式，利用了移动无线网络的优点，是对传统电子商务的有益的补充。尽管移动电子商务的开展还存在安全与带宽等很多问题，但是相比与传统的电子商务方式，移动电子商务具有诸多优势，得到了世界各国普遍重视，发展和普及速度很快。

中国移动电子商务市场可以分为两个部分：

一：虚拟商品

主要是依附于各运营商旗下的SP所提供的，收费图铃、游戏下载或其他资讯类业务。

二：实体商品

目前国内主要有立即购移动商城在涉足这一领域

经济

：一项资本额未来收益的折现值之和等于该项资本额条件下的折现率。

凯恩斯首先使用的一个经济学术语。根据凯恩斯的定义，资本边际效率是一种贴现率或折扣率，这种贴现率或折扣率正好使一项资本品在使用期限内各预期收益的现值等于这项资本品的成本或供给价格

资本边际效率是指一种贴现率，这种贴现率正好使一项资本物品在使用期内的各年预期收益的现值之和等于这项资本品的供给价格或重置成本。

研究

“海洋生态文明国际联合研究中心(Marine Eco-Civilization Center, MEC)”由浙江省海洋水产养殖研究所和北京大学中国持续发展研究中心共同筹建，于2008年11月16日在温州正式成立。中国科学院李启虎院士和国家海洋局国际合作司梁凤奎处长共同为“海洋生态文明国际联合研究中心”揭牌。

长期以来，不合理的海洋利用和开发导致海洋生态系统面临着严峻态势：海洋环境污染严重、生态环境日趋恶化、海岸带开发失控、海洋生态结构失衡、生物多样性急剧下降、典型生境损失严重、生态灾害频发等等。世界许多沿海国家和地区，都将海洋开发、保护和管理提到了国家重点战略高度。结合国家的战略需求、国际海洋生态系统面临的严峻形势，浙江省海洋水产养殖研究所从建设海洋生态文明这一新课题出发，立足现有的科研基础，与北京大学中国持续发展研究中心联合建立“海洋生态文明国际联合研究中心(Marine Eco-Civilization Center, MEC)”，并且以该中心为平台定期举办海洋生态文明(温州)国际论坛，持续吸收国内外相关机构和专家的参与，形成立足浙江、辐射全国的国际化开放性的学术交流平台。