家禽產(chǎn)業(yè)每年約有4000萬噸廢棄雞毛被焚燒，這不僅會釋放大量二氧化碳，還會產(chǎn)生二氧化硫等有毒氣體。日前，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和新加坡南洋理工大學(xué)的研究人員表示，他們正在利用雞毛使燃料電池更具成本效益和可持續(xù)性。
研究人員從雞毛中提取角蛋白，并將其轉(zhuǎn)化為被稱為淀粉樣纖維的超細(xì)纖維。這些角蛋白纖維可用于燃料電池的膜中。
燃料電池利用氫氣和氧氣產(chǎn)生無二氧化碳的電能，僅釋放熱量和水，未來可作為一種可持續(xù)的能源發(fā)揮重要作用。每個燃料電池的核心都有一層半透膜，它允許質(zhì)子通過，但會阻止電子，迫使它們通過外部電路，從陽極流向陰極，從而產(chǎn)生電流。
在傳統(tǒng)的燃料電池中，這些膜都是使用有毒的化學(xué)物質(zhì)制造的，這些化學(xué)物質(zhì)價格昂貴且不會在環(huán)境中分解。研究團(tuán)隊新開發(fā)的膜主要由生物角蛋白組成，這種生物角蛋白對環(huán)境友好，可以大量獲得，比如雞毛中90%是角蛋白，在實驗室制造的膜已經(jīng)比傳統(tǒng)膜便宜了約三分之二。
研究人員表示，這種新膜不僅可以用于燃料電池，還可以用于水的分解。在電解過程中，直流電通過水，導(dǎo)致氧氣在陽極上形成，而氫氣在陰極上逸出。純水的導(dǎo)電性不足以完成此過程，通常需要添加酸。然而，這種新膜對質(zhì)子是可滲透的，因此即使在純水中，也能使粒子在陽極和陰極之間遷移。
下一步，研究人員將探索角蛋白膜的穩(wěn)定性和耐用性，并在必要時進(jìn)行改進(jìn)。
