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作者：泉琳综合报道 来源： 发布时间：2016-1-11 12:46:30
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电，早已成为我们生活中不可或缺的重要组成部分，特别是在21世纪的今天。然而，正是这种“司空见惯”的资源，在世界其他很多地方却不可多得。
位于加勒比海伊斯帕尼奥拉岛西部的海地，是西半球电气化程度最低的国家，这里的部分居民每月需要花费约10美元购买蜡烛和煤油，作为家庭照明的主要来源。
在印度，很多居民需要支付额外费用，才能通过汽车电池为手机充电；在非洲，日光仍然是数百万当地居民的主要照明方式。而为了满足电力需求，一些太平洋岛屿不得不使用柴油发电机。
尽管联合国制定了“到2030年完成全球电力覆盖”的目标，也提供了政治上的推动力，但现实挑战依然艰巨。
2012年，国际能源署（IEA）发布的一份分析报告指出，在现有发展模式下，全球缺电人口比例将从2010年的19%降至2030年的12%。这意味着即使到2030年，仍将有近10亿人生活在黑暗中。同时IEA还指出，要实现全球电力覆盖的目标，目前规划的每年140亿美元的投资远远不够，必须要增加到每年490亿美元。而即便是集中式电网，也仅能覆盖30%的偏远地区。
帮助偏远地区找寻电力的探索道阻且长。
新技术带来新希望
最近，研究人员开发出了一种新型电灯，为偏远地区的人们带来了希望。
秘鲁利马工程技术大学的研究人员最新开发出一种技术，能捕捉从植物中释放出来的电能。
研究人员Robby Berman解释了这个过程：植物中的营养素遇到了埋在泥土中被称为‘地杆菌’的微生物，相遇过程中会释放出电子，其中的电极可以被捕获并加以利用，并能将植物营养物转化为电子能量。为此，研究人员将其称之为“植物灯”。
如今，研究人员已经研制出了10款试验植物灯，并将它们捐赠给位于秘鲁偏僻地区Nuevo Saposoa的居民。该村庄位于Ucayali的热带雨林中，是秘鲁通电率最低的地区。尽管广袤的热带雨林是致使该村无法通电的部分原因，但该地区数量众多的植被同时也是制造更多植物电灯的绝佳资源。
据秘鲁利马工程技术大学的工程师Elmer Ramirez介绍，（在）每一款植物电灯（木盆中）已经事先安装好了受保护的灌溉系统。然后再将植物和土壤放入木盆，随后在盆内放入发电系统，其中的电极和土壤能够将植物中的营养物质转化为电能。
对于Nuevo Saposoa和其他缺医少药的居民区而言，这绝不仅仅是一个杰出的生物工程，更是一个非常现实的需要。
Berman表示，在秘鲁Nuevo Saposoa和Pucallpa的热带雨林村庄里是有电网的，但是自从去年三月的洪水暴发后，电缆遭受到了严重的损坏，已经无法工作了。因此，日落就意味着“熄灯”。
对于这些教育并不发达的热带雨林的社区来说，这是很现实的问题。在这里，只有30%的人接受过中等教育，而有将近15%的人是文盲。电能的缺失，给社区有孩子的家庭带来了大麻烦：没有电，孩子们该如何学习？除非他们使用煤油灯提供照明，但是这种方法既不利于健康又有危险。
“植物灯”每日可发光两小时，以低能耗提供明亮的LED灯光。或许两小时的电力微不足道，但对于平时只能依靠日光及煤油灯取得光源的Nuevo Saposoa的居民来说，“植物灯”显然是方便又安全的。
在Berman看来，秘鲁利马工程技术大学的这项创新带有人道主义的精神。因为这些地区电能的匮乏，对社会、教育、家庭的发展都将产生重大的影响。科研人员想尽办法进行创新，正是为了改善人们的生活环境，提高家庭的生活质量。
如果“植物灯”能够取得成功，它们的吸引力不会仅仅局限于热带雨林社区。谁不想要一盆可以减少他们电费的室内植物呢？
电子微生物
实际上，“植物灯”之所以能够提供电能，都是地杆菌在起作用。
地杆菌是一种生活在土壤中的细菌，也是一种非常重要的异化Fe（Ⅲ）还原菌，广泛分布于Fe（Ⅲ）还原环境，如淡水沉积物、有机物或重金属污染的地下水沉积层等，具有重要的生物修复功能。
十多年前，美国马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的微生物学家Derek Lovley及其同事提出，地杆菌属微生物能够产生细微的电流导线（即微生物纳米导线）。但这一科学假设长期陷入争论和质疑之中。
不过，他们最新的研究已经证实了地杆菌可以导电。Lovley研究团队用静电驱动显微镜（EFM）证明，电荷确实会沿着微生物的纳米导线蔓延，正如电子能在高导电性人工材料碳纳米管中流动一样。这就意味着从理论上来说，地杆菌属微生物可以像纳米线一样传输电力。
除了发电外，地杆菌因为具备像放射性物质一样的代谢能力也备受科研人员的关注。可以说，地杆菌是生物技术中“最有才”的微生物之一。2009年，美国《时代》杂志称其为“电子微生物”，并将其列为当年50项最佳发明之一。
尽管秘鲁利马工程技术大学的研究人员并不是第一个利用地杆菌的，但是他们研发的“植物灯”确实为偏远地区人们提供了灯光的再生能源，为他们的可持续生活贡献了力量。■
《科学新闻》 (科学新闻2015年12月刊 能源)
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