摘要：微生物燃料电池(microbial full cell,MFC)是利用微生物作为生物催化剂将碳水化合物转化为电能的装置。针对MFC输出电压低、功率小、内阻大的特点,该文研制了一种具有最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)功能的能量收集电路和两级升压电路;基于MSP430和CC2500芯片设计了环境温度传感系统。测试结果表明,MFC的输出电压维持在316~390 mV范围内,实现了最大输出功率的跟踪,MPPT电路和升压电路分别输出1.1和3.5 V电压;无线温度传感器以每13 ms的周期将环境温度无线传输到远程终端,验证了环境温度传感系统在最大功率点处对无线传感器网络节点供电工作的可行性,可为实现MFC主动式能量收集提供参考。

摘要：生物地球电池是一种微生物驱动的胞外电子“长距离”传递所形成的自然现象。文章以乙酸钠作为外加碳源,探究乙酸消耗与生物地球电池形成的相互关系。结果发现:经过48 h,乙酸浓度从635 mg/L下降到175.3 mg/L,其消耗速率为9.58 mg/(L·h)。Fe^(2+)的还原峰在20 mm处达到最高;土层1.5 mm深度上下形成了一个静电场,其值为1.33 V/m。在生物地球电池效应下,超声波的声波振幅由原来的1.2 V下降到0.4 V,同时首波的到达时间由原来的30μs提前到25μs;XRD结果证实了FeS沉淀的形成;微生物群落以绿菌门、拟杆菌门、变形菌门、硬壁菌门、酸杆菌门为主。结果表明,乙酸可加速生物地球电池的形成。