[发明专利]生物燃料电池

摘要

本发明公开了一种新型的基于氧化剂铁离子的微生物再生的生物燃料电池。该生物燃料电池在基于铁离子变成亚铁离子的阴极还原的同时，还包括铁离子通过亚铁离子氧化的微生物再生，以及阳极上燃料(例如氢)的氧化。所述铁离子的微生物再生是通过化能无机营养微生物如嗜酸氧化亚铁硫杆菌而实现的。在电流产生的同时，本方法从大气消耗二氧化碳并将其转化为能够用作单细胞蛋白质的微生物细胞。

主权项

1.一种生物燃料电池系统，其包括：a)燃料电池，其包括：包含阴极电极的阴极室，含有铁离子(Fe3+)的水溶液被循环进入所述的阴极室中，在阴极电极发生的反应为在阴极电极处按给定的反应进行的铁离子还原；包含阳极电极的阳极室，含有氢组分的燃料被泵入到所述的阳极室中，所述阳极室与所述阴极室被能透过质子的膜隔开，在阳极电极发生的反应为由燃料产生电子(e-)和质子(H+)的电化学氧化，其中通过氢的氧化而形成的质子(H+)穿过质子交换膜进入阴极室中；和b)生物反应器，其包括化能无机营养微生物、用于将包含氧气(O2)和二氧化碳的流体泵入该生物反应器中的泵，以及包括用于将含铁离子(Fe3+)的流体泵入所述阴极室中的泵，该生物反应器与阴极室流体连通，以使包含亚铁离子(Fe2+)和质子(H+)的水溶液从阴极室循环到生物反应器，在该生物反应器中亚铁离子(Fe2+)被化能无机营养微生物按照给定的有氧氧化反应氧化成铁离子(Fe3+)，其中通过在负载、阳极和阴极电极之间建立电连接而获得电能。