MEC:微生物電解池-中文百科頻道

簡介

微生物電解（MEC）Microbial electrolysis cell。

2011年，由哈爾濱工業大學市政環境工程學院的生物制氫科研團隊，利用微生物電解池技術，通過一種存在于生活污水中的耐寒産電細菌，實現了在4℃低溫下生物制氫，從而攻克了低溫制氫難題。這使實現家庭能源的自給又多了一條選擇路徑。

原理

微生物電解池技術還很“年輕”。在世界範圍内，這項技術問世隻有5年多。

微生物電解池由池體、陽極、陰極、外電路及電源組成。在陽極上有一層由産電微生物形成的生物膜，這些微生物靠吃污水中的有機物為生。在這些微生物的代謝過程中，電子從細胞内轉移到了細胞外的陽極，然後通過外電路在電源提供的電勢差作用下到達陰極。在陰極，電子和質子結合就産生了氫氣。

優點

産能和治污相結合

微生物電解池技術有着明顯的優點。首先，該技術的能量轉化效率高，隻需給電路提供一個很小的電壓（0.2-0.6V）就能夠克服熱力學壁壘産生氫氣，而傳統水電解産氫需要1.8—2.0V的電壓。如果不計底物的能量，微生物電解池的這個特點使得其産生的氫氣的能量遠大于輸入其的電能。

再者，微生物電解池技術在一定程度上可以緩解水的有機物污染。因為對于該技術選用的微生物來說，底物範圍非常廣，幾乎可以利用絕大多數的有機物，不像傳統發酵法生物制氫底物那樣單一。當底物為有機廢水時，我們常常可以不考慮其的成本，這樣，利用微生物電解池從廢水中産氫從經濟上來講就變為一個劃算的技術，可獲得氫氣帶來的淨收益。同時處理了廢水，具有産能和治污相結合的特點。

而且，産電菌可以将絕大多數的有機物完全降解，不會産生新的廢物。例如：發酵法隻能利用碳水化合物制氫，同時産生代謝産物有機酸，而微生物電解池不僅能利用碳水化合物還能夠利用有機酸産氫。

要點

突破傳統制氫的溫度限制

更為重要的是，微生物電解池可以在低溫産氫，而傳統生物制氫和化學法制氫都很難在低溫下進行。很多人都想做出在4℃條件下運行的微生物電解池，，因為這一裝置通常要在25℃－30℃的環境中才能運行，在高緯度和高海拔地區應用受限。此外，微生物電解池中常常存在産生甲烷的細菌，降低了氫氣的轉化率，這也是各國科學家亟待攻克的難題。

很多菌在4℃的低溫環境中不願意生長。但該項目的研發人員發現了該條件下仍具良好活性的耐寒産電細菌，并通過在低溫環境下的不斷接種成功富集到了這種，驅動微生物電解池制氫。可以這麼說，本研究中微生物電解池陽極上富集的産電菌和傳統發酵法生物制氫所利用的微生物截然不同，這些産電菌在很低的溫度下也能保持良好的活性，這就是微生物電解池能夠運行在低溫條件下的關鍵，我們獲得了富集的低溫産電細菌，目前正在進純菌分離培養。

也正是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。即便是冬天的東北，隻要是在室内電解池就可以運行，無需另外加熱。同時，低溫環境有效地抑制了甲烷的産生，從而提高了氫氣的轉化效率。

未來

一件“家用電器”

這項技術産氫速度快，且穩定性較好。以乙酸鈉為底物為例，氫氣的回收效率可達70—90%。

由于陰極需要貴金屬作為催化劑催化産氫，這就大大增加了其産氫的成本。其實，如不采用催化劑，也能實現制氫過程，但效率會下降一半以上。好在一些低廉的陰極材料正被開發出來，例如：不鏽鋼，鎳合金，钼合金，也具有良好的催化效果。

氫能是一種無污染、可再生、能量密度高的能源，不僅可以作為重要的化工和石油工業原料，也适用于廚房竈具、熱水器和家電。所以，在規模難以做大的現狀下，家庭燃氣就成為一個很好的選擇。一家一戶，一個單元或者幾戶為一個單位，建立一個電解池，都是比較理想的形式。根據氫氣的熱值和以天然氣作為參考，一個體積1m3的微生物電解池可完全滿足一個三口之家的耗氣量。

盡管研究還停留在實驗室規模，但由于其具有種種優點，對于微生物電解池的研究已經成為世界能源與環境研究領域的熱點，有越來越多的國家加入到這項研究中。如果陰極催化劑的成本進一步降低，5—7年内有可能實現家庭示範應用。

未來，這種制氫裝置可被制成微波爐大小，或者冰箱大小，看上去就像家中的一件電器。

電商

它将因特網、移動通信技術、短距離通信技術及其它技術完善的結合，使人們可以在任何時間、任何地點進行各種商貿活動，實現随時随地的線上線下購物與交易、在線電子支付以及各種交易活動、商務活動、金融活動和相關的綜合服務活動等。

移動電子商務(M-Commerce)，它由電子商務(E-Commerce)的概念衍生出來，電子商務以PC機為主要界面，是“有線的電子商務”；而移動電子商務，則是通過手機、PDA(個人數字助理)這些可以裝在口袋裡的終端與我們謀面，無論何時、何地都可以開始。有人預言，移動商務将決定21世紀新企業的風貌，也将改變生活與舊商業的地形地貌。

移動電子商務就是利用手機、PDA等無線設備進行B2B或B2C的電子商務，以前這些業務一貫是在有線的Web系統上進行的。

移動電子商務是指通過手機、PDA、掌上電腦等手持移動終端從事的商務活動。

與傳統通過電腦(台式PC、筆記本電腦)平台開展的電子商務相比，擁有更為廣泛的用戶基礎。中國互聯網用戶不到2300萬，而手機用戶已超過1.1億，并具有數量衆多的PDA；據預測，到2005年，中國手機用戶将達到3億，遠遠地超過互聯網的8000萬用戶，因此它具有更為廣闊的市場前景。

移動因特網應用和無線數據通信技術的發展，為移動電子商務的發展提供了堅實的基礎。推動移動電子商務發展的技術不斷湧現，主要包括：無線應用協議(WAP)、移動IP技術、藍牙技術(Bluetooth)、通用分組無線業務(GPRS)、移動定位系統(MPS)、第三代移動通信系統(3G)、移動電子商務提供的服務

移動電子商務主要提供以下服務：

(1)銀行業務：移動電子商務使用戶能随時随地在網上安全地進行個人财務管理，進一步完善因特網銀行體系。用戶可以使用其移動終端核查其帳戶、支付帳單、進行轉帳以及接收付款通知等。

(2)交易：移動電子商務具有即時性，因此非常适用于股票等交易應用。移動設備可用于接收實時财務新聞和信息，也可确認訂單并安全地在線管理股票交易。

(3)訂票：通過因特網預定機票，車票或入場券已經發展成為一項主要業務，其規模還在繼續擴大。因特網有助于方便核查票證的有無，并進行購票和确認。移動電子商務使用戶能在票價優惠或航班取消時立即得到通知，也可支付票費或在旅行途中臨時更改航班或車次。借助移動設備，用戶可以浏覽電影剪輯、閱讀評論，然後定購鄰近電影院的電影票。

(4)購物：借助移動電子商務，用戶能夠通過其移動通信設備進行網上購物。即興購物會是一大增長點，如訂購鮮花、禮物、食品或快餐等。傳統購物也可通過移動電子商務得到改進。例如，用戶可以使用“無線電子錢包”等具有安全支付功能的移動設備，在商店裡或自動售貨機上進行購物。

(5)娛樂：移動電子商務将帶來一系列娛樂服務。用戶不僅可以從他們的移動設備上收聽音樂，還可以訂購、下載或支付特定的曲目，并且可以在網上與朋友們玩交互式遊戲，還可以遊戲付費，并進行快速、安全的博彩和遊戲。

(6)無線醫療(Wireless Medical)醫療産業的顯着特點是每一秒種對病人都非常關鍵，在這一行業十分适合于移動電子商務的開展。在緊急情況下，救護車可以作為進行治療的場所，而借助無線技術，救護車可以在移動的情況下同醫療中心和病人家屬建立快速、動态、實時的數據交換，這對每一秒鐘都很寶貴的緊急情況來說至關重要。在無線醫療的商業模式中，病人、醫生、保險公司都可以獲益，也會願意為這項服務付費。這種服務是在時間緊迫的情形下，向專業醫療人員提供關鍵的醫療信息。由于醫療市場的空間非常巨大，并且提供這種服務的公司為社會創造了價值，同時，這項服務又非常容易擴展到全國乃至世界，我們相信在這整個流程中，存在着巨大的商機。

(7)移動應用服務提供商(MASP)：一些行業需要經常派遣工程師或工人到現場作業。在這些行業中，移動MASP将會有巨大的應用空間。MASP結合定位服務技術、短信息服務、WAP技術，以及Call Center技術，為用戶提供及時的服務，提高用戶的工作效率。

移動電子商務作為一種新型的電子商務方式，利用了移動無線網絡的優點，是對傳統電子商務的有益的補充。盡管移動電子商務的開展還存在安全與帶寬等很多問題，但是相比與傳統的電子商務方式，移動電子商務具有諸多優勢，得到了世界各國普遍重視，發展和普及速度很快。

中國移動電子商務市場可以分為兩個部分：

一：虛拟商品

主要是依附于各運營商旗下的SP所提供的，收費圖鈴、遊戲下載或其他資訊類業務。

二：實體商品

目前國内主要有立即購移動商城在涉足這一領域

經濟

：一項資本額未來收益的折現值之和等于該項資本額條件下的折現率。

凱恩斯首先使用的一個經濟學術語。根據凱恩斯的定義，資本邊際效率是一種貼現率或折扣率，這種貼現率或折扣率正好使一項資本品在使用期限内各預期收益的現值等于這項資本品的成本或供給價格

資本邊際效率是指一種貼現率，這種貼現率正好使一項資本物品在使用期内的各年預期收益的現值之和等于這項資本品的供給價格或重置成本。

研究

“海洋生态文明國際聯合研究中心(Marine Eco-Civilization Center, MEC)”由浙江省海洋水産養殖研究所和北京大學中國持續發展研究中心共同籌建，于2008年11月16日在溫州正式成立。中國科學院李啟虎院士和國家海洋局國際合作司梁鳳奎處長共同為“海洋生态文明國際聯合研究中心”揭牌。

長期以來，不合理的海洋利用和開發導緻海洋生态系統面臨着嚴峻态勢：海洋環境污染嚴重、生态環境日趨惡化、海岸帶開發失控、海洋生态結構失衡、生物多樣性急劇下降、典型生境損失嚴重、生态災害頻發等等。世界許多沿海國家和地區，都将海洋開發、保護和管理提到了國家重點戰略高度。結合國家的戰略需求、國際海洋生态系統面臨的嚴峻形勢，浙江省海洋水産養殖研究所從建設海洋生态文明這一新課題出發，立足現有的科研基礎，與北京大學中國持續發展研究中心聯合建立“海洋生态文明國際聯合研究中心(Marine Eco-Civilization Center, MEC)”，并且以該中心為平台定期舉辦海洋生态文明(溫州)國際論壇，持續吸收國内外相關機構和專家的參與，形成立足浙江、輻射全國的國際化開放性的學術交流平台。