神奇细菌：边净水边发电

史峰

红菌净化污水受挫

现在，被污染的水源越来越多，缺水现象日益严重。净化污水，还水源“清白”的任务迫在眉睫。而目前用工业方法处理污水的成本高、效率低。有没有一种办法可以快速、高效、低成本净化污水呢？

当然有！科学家在细菌家族中发现，红菌（学名叫厌氧氨氧化菌）在污水里生活得挺欢实，不仅不会被污水“呛死”，反倒以污水中的有机废物为食，可以高效地分解污水中的有机物，把原本发臭的污水净化成清水。

利用细菌净化污水的方法叫污水生物处理法，就是用数之不尽的细菌为“治污兵将”，让它们“吃掉”水中的有机物。红菌被引进污水处理厂之后，立马在污水处理行业里立下了战功——污水处理厂不需要昂贵的设备，也不需要再向水体中投放各种净化剂，只需要先蓄住污水，然后再向污水池里撒进红菌就行了。

用红菌净化水质，投资少、技术低，但这种办法一直没有大规模推广。因为红菌在污水池里吃喝不愁，生长繁殖很快，最终大量“过世”的红菌会沉淀到污水池的底部。如果不把沉淀物烧掉，它们会成为新的污染物。但要烧掉这些污水沉淀物，需要大量电力，每处理1千克沉淀物，需要消耗1.5度电。沉淀物太多，所需电力的总价将非常昂贵。

红菌们本来想治尽天下污水，因为太“贪吃”，结果把自己吃成了难以处理的污染物——除去旧污生新害，红菌在治污道路上受到了重挫！

细丝菌“吃糖”发电成本高

花开两朵，各表一枝。前面说红菌在净化污水受挫，接下来要说的是在发电界也很苦恼的细丝菌。

早在100年前，英国植物学家利用铂作为电极放入大肠杆菌的培养液中，成功地制造出了世界上第一个细菌电池。细菌电池是利用细菌在分解糖类时能产生电流的特性而发明的。简单地说，咱们给细菌“吃糖”，细菌就会还咱们电力。不过，大肠杆菌“吃糖”多，发电效率却不是很高。于是，科学家决定弃用大肠杆菌，寻找“吃糖”少、发电多的勤劳细菌。

经过不断筛选，科学家终于从细菌家族中选拔出一种“吃糖”少、发电多的电力细菌，并称它们为细丝菌。据测定，细丝菌吃同样的糖，发电量却是大肠杆菌的数十倍。于是，科学家准备用细丝菌电池给行星探测机器人供电。

这听起来很高端，细细琢磨一下，也有硬伤：细丝菌电池应用范围太窄，无法走入寻常百姓家。这是因为细丝菌需要“吃糖”才能发电，要发大量的民用电，就意味着要消耗大量的糖，而且发出的电成本很高，民用接受不了，这也让一直想“为人民服务”的细丝菌感到苦恼。

希瓦氏菌成功了

红菌、细丝菌都受挫了，难道细菌们从此要淡出污水处理界和发电界了吗？

小小细菌种类多，你们不行，看我的！这次，科学家从细菌家族中挑出一种喝脏水也能多发电的新菌种——希瓦氏菌。只要把希瓦氏菌投放在实验用污水池里，这个实验污水池就成了一个希瓦氏菌电池。接下来，边净化、边发电的模式就开启了。

希瓦氏菌在污水池里急忙地分解着有机废物，然后不遗余力地向外输出电力。用希瓦氏菌做成的新一代细菌电池，一天能净化2 250升污水，还能输出不少电力。这些电力在满足处理沉淀物需要的基础上，还会有剩余，剩余电量给手机充电完全够用。

实验室成果能经受得住实用考验吗？科学家在一家养猪场展开了实用检验，结果令人满意——边喝脏水边发电的希瓦氏菌每天能处理600多升含有猪粪的污水。要知道，猪粪水可是相当污的水呀。

接下来，希瓦氏菌电池被建在了一家啤酒厂，检验它净化酿造废水并发电的能力。结果也是相当好：净化后的酿造污水被循环利用，给啤酒厂节约了40%的用水量，发出的电力在处理完污水沉淀物后还有剩余。剩余电力用于车间生产，又让啤酒厂降低了15%的电力消耗。

科学家想要让每个家庭以后都拥有希瓦氏菌电池，这样洗澡水、洗菜水、马桶水就可以居家净化了。在居家净化污水的同时，细菌电池还会给每个家庭带来电力回馈，让我们用“自发电”照亮每个房间。