近日,在浙江工商大学2017届研究生毕业典礼上,校长陈寿灿在讲话中特别提到了一位应届硕士毕业生——浙江工商大学环境科学与工程学院的梁禹翔,认识他的师生个个都说,这位同学确实了不起。梁禹翔巧妙地借助太阳光辅助提升微生物燃料电池的输出性能,开发出了目前国际上该领域输出功率最高、稳定性最好的光电微生物燃料电池,有助于同时解决能源短缺以及环境污染这两大难题。相关成果在国际TOP期刊连发9篇学术论文,授权了6项国家发明专利,为该技术的工程化应用做出了突破性贡献。
用一种催化剂
加速微生物产电
这个1992年出生在浙江新昌的小伙子,戴着眼镜,开朗随和,他给记者的第一印象,就是特别斯文、有礼、谦逊。
“微生物燃料电池简称MFC,是十几年前新兴的一项能够同时实现污染物降解与产电的技术,主要是由美国Bruce Logan、Bruce Rittmann院士等研发推广。”梁禹翔说起自己的发明时,谦虚地表示,自己是在别人科研成果的基础上才取得的新进步、新进展。他说,微生物燃料电池是一种以电活性微生物为催化剂,以废水中的有机物为氧化剂,无毒无危害,可以同时实现降污产能。“发电原理就是微生物‘吃’了有机物后产生电子,电子传到阳极然后产生电能。”比起传统的电池、燃料电池等,它更环保。
不过,梁禹翔发现,现有的微生物燃料电池在发电过程中,微生物“吃”有机物的速度很慢,最终产生电的速度也很慢。“我就在想,有没有可能提升这个速度呢?”梁禹翔将这个想法与导师沈东升、冯华军进行沟通后,便一头扎进了实验室。
“记不清经历了多少回失败,改了多少次方案,查了多少次资料,才最终成功了。”对于结果,梁禹翔回忆起来还是有些兴奋的,他发现通过在电池阳极上构建光催化材料,使得微生物燃料电池也能够利用太阳能加速微生物的降解速率,也增强了电子产生及转移的效率,性能比不用催化剂提高了将近1倍。
希望学以致用
为改变环境做点事
“这项技术目前还没有广泛应用,但我相信未来它在治水中会发挥很好的作用,它的运作过程中也符合环保的要求。”梁禹翔说,用微生物燃料电池进行废水处理不仅环保,处理费用也很低,而且基建投资费用也不高,主要就是前期的电极材料,可以选用不锈钢、钛、生物碳等工程材料。与现有的废水处理不同的是,“微生物燃料电池在进行废水处理中能够产生电,预计每处理一吨的水能产生1-2度的电,而现有的废水处理是需要耗电的。”
据了解,梁禹翔的老家是绍兴,一个典型的多河道江南水乡。2010年高考填报志愿时,他就选择了环境工程专业,希望用自己的知识改变环境,这样的生活才是美好的。为此,在2014年考研究生时,他依然选择了环境科学与工程专业。
对于自己在实验中一次次失败却不放弃,梁禹翔说,其实没什么,机会只留给有准备的人。他的动力来自7年前在学校见到的一张电梯文化图——图上讲的是0.99的365次方和1.01的365次方的区别。“它告诉我:每天只比你努力一点点的人,其实最后会把你甩得很远,而我们每天比别人多做一点,总会收获数倍于别人的成果。”
对于自己的科研成果的应用,梁禹翔说,他已交给了学弟学妹。“我准备考博,出国再多学一些知识,多出一些科研成果,让我们的生活环境变得越来越好。”
http://www.qnsb.com/fzepaper/site1/qnsb/html/2017-04/03/content_610727.htm
浙商大新闻
浙商大微博
浙商大微信