‧ 你的身體就是電池 生物燃料的未來

來源：北極星智能電網 作者：任豔梅

 

科技一直與人息息相關，事實上，人體本身便是一台複雜的“機器”，不斷獲取和釋放能量，這種機制甚至有望影響未來電池技術的發展。

眾所周知，鋰電池技術幾乎已經發展至盡頭，無法進一步滿足人類的需求，而科學家們則在積極研發新類型電池，可能是石墨烯、太陽能、聲動力、矽鈉或是其他有機物，尚未有一種定論。研究人員也發現，由於人類每天會釋放2000到2500大卡熱量，足以為一些電子產品供電，所以“生物燃料”也成為了未來電池發展的一個方向。

一. 器官發電

研究表明，哺乳動物的耳蝸內包含一個微小電壓，稱之為“蝸內電位”(Endo cochlear Potential)，可將壓力轉換為電脈衝。理論上，其功率完全可以為微型助聽器等設備供電。

2012年，美國麻賽諸塞州的研究人員成功開發出，一塊指甲大小的能量收集晶片，並植入豚鼠內耳，每分鐘可產生1毫微瓦的電力。雖然電量較小，但高輸出功率的晶片已經投入研發，未來可以通過植入聽力障礙患者的耳部，為其助聽器供電。

二. 壓電及熱電材料

人體像是一台機器，幾乎在不斷工作發出熱量，比如肌肉運動、心跳、呼吸等等。事實上，在過去幾年中，研究人員已經找到了一種最為有效且簡單的人體發電方法，便是通過人體運動產生的電能，稱之為“壓電發電”。

在鞋子底部整合壓電材料，便可通過人類的行走運動持續產生電能，2013年一個中美研發小組，通過壓電纖維，收集志願者行走時發出的能量，可產生30盞LED燈照明;而志願者穿上壓電纖維製作的衣服，然後正常運動，能夠在幾小時內將鋰電池充滿電。

除了壓電技術，熱電發電也是一個極具前景的生物發電技術。今年，澳洲與中國科研人員合作開發的熱電織物，可以從人類皮膚中吸取熱量，並轉化為電能.

三. 體液發電

人體的三分之一是由水組成的，這也意味著人類的多種體液也充滿價值。雖然血液發電聽上去有些令人驚恐，但其蘊含大量的能力，不過目前的測試僅限於小白鼠，人類血液發電似乎還很難實現。

當然，我們還有汗水、淚水甚至是尿液可以使用。首先，汗液中蘊含了豐富的乳酸，可以用於發電，2013年美國加州大學的研究人員已經創造了一款汗水發電設備，志願者將其佩戴在手臂上運動20分鐘，汗水轉換為電能，可為手機等行動設備充電，證明了該技術的潛力。

其次，淚水中包含葡萄糖、乳酸、抗壞血鹽酸等物質，也可以成為優秀的燃料。美國猶他大學的研究人員成功創建了一款智慧隱形眼鏡，可通過淚水供電。

人類排出的尿液，實際上也具有很大價值。比爾蓋茲基金支持的英國布裡斯托機器人實驗室，製造了一套以尿液為原料的生物發電系統，通過分解尿液中的微生物產生電力，相比其他類型的廢物更加高效。

也就是說，在公共廁所中集成該系統，尿液所提供的電力甚至可以在一定程度上緩解城市電網壓力，極具發展空間。