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微生物燃料動(dòng)力電池：新型產(chǎn)量生物技術(shù)
微生物燃料動(dòng)力電池：新型產(chǎn)量生物技術(shù)微生物燃料動(dòng)力電池（MFCs）供應(yīng)了從可生物降解的、還原的化合物中維持能量萌生的新機(jī)會(huì)。MFCs可以利用不同的碳水化合物，同時(shí)也可以利用廢水中含有的各種復(fù)雜物質(zhì)。有關(guān)它所涉及的能量代謝過(guò)程，以及細(xì)菌利用陽(yáng)極作為電子受體的本質(zhì)，目前都惟有極其有限的信息；還沒(méi)有建立有關(guān)其中電子傳遞機(jī)制的清晰理論。假若要優(yōu)化并完整的發(fā)展MFCs的產(chǎn)量理論，這些知識(shí)都是非得的。根據(jù)MFC工作的參數(shù)，細(xì)菌使用著不同的代謝通路。這也決定了要怎么樣選擇特定的微生物及其對(duì)應(yīng)的不同的性能。在此，我們將討論細(xì)菌是要怎么樣使用陽(yáng)極作為電子傳遞的受體，以及它們產(chǎn)量輸出的能力。對(duì)MFC技術(shù)的評(píng)價(jià)是在與目前其它的產(chǎn)量途徑比較下作出的。
微生物燃料動(dòng)力電池并不是新興的東西，利用微生物作為電池中的催化劑這一概念從上個(gè)世紀(jì)70年代就已存在，并且使用微生物燃料動(dòng)力電池解決家庭污水的設(shè)想也于1991年實(shí)現(xiàn)。但是，經(jīng)過(guò)提升能量輸出的微生物燃料動(dòng)力電池則是新生的，為這一事物的實(shí)際使用供應(yīng)了可能的機(jī)會(huì)。MFCs將可以被生物降解的物質(zhì)中可利用的能量筆直轉(zhuǎn)化成為電能。要達(dá)到這一目的，只要使細(xì)菌從利用它的天然電子傳遞受體，例如氧或者氮，轉(zhuǎn)化為利用不溶性的受體，比如MFC的陽(yáng)極。這一轉(zhuǎn)換可以通過(guò)使用膜聯(lián)組分或者可溶性電子穿梭體來(lái)實(shí)現(xiàn)。然后電子經(jīng)由一個(gè)電阻器流向陰極，在那里電子受體被還原。與厭氧性消化用途相比，MFC能萌生電流，并且生成了以二氧化碳為主的廢氣。
與現(xiàn)有的其它利用有機(jī)物產(chǎn)量的技術(shù)相比，MFCs具有操作上和功能上的優(yōu)點(diǎn)。首先它將底物筆直轉(zhuǎn)化為電能，保證了具有高的能量轉(zhuǎn)化效率。其次，不同于現(xiàn)有的所有生物能解決，MFCs在常溫，甚至是低溫的環(huán)境條件下都能夠有效運(yùn)作。第三，MFC不要進(jìn)行廢氣解決，因?yàn)樗壬膹U氣的重要組分是二氧化碳，一般條件下不具有可再利用的能量。第四，MFCs不要能量輸入，因?yàn)閮H需通風(fēng)就可以被動(dòng)的補(bǔ)充陰極氣體。第五，在缺乏電力基礎(chǔ)設(shè)施的局部地區(qū)，MFCs具有廣泛使用的潛力，同時(shí)也張大了用來(lái)滿足我們對(duì)能源需求的燃料的多樣性。
微生物燃料動(dòng)力電池中的代謝
為了掂量細(xì)菌的發(fā)電能力，控制微生物電子和質(zhì)子流的代謝途徑非得要確定下來(lái)。除去底物的影響之外，電池陽(yáng)極的勢(shì)能也將決定細(xì)菌的代謝。新增MFC的電流會(huì)降低陽(yáng)極電勢(shì)，導(dǎo)致細(xì)菌將電子傳遞給更具還原性的復(fù)合物。因此陽(yáng)極電勢(shì)將決定細(xì)菌最終電子穿梭的氧化還原電勢(shì)，同時(shí)也決定了代謝的類型。依據(jù)陽(yáng)極勢(shì)能的不同能夠區(qū)分一些不同的代謝途徑：高氧化還原氧化代謝，中氧化還原到低氧化還原的代謝，以及發(fā)酵。因此，目前報(bào)道過(guò)的MFCs中的生物從好氧型、兼性厭氧型到嚴(yán)格厭氧型的都有分布。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在高陽(yáng)極電勢(shì)的情況下，細(xì)菌在氧化代謝時(shí)能夠使用呼吸鏈。電子及其相伴隨的質(zhì)子傳遞要通過(guò)NADH脫氫酶、泛醌、輔酶Q或細(xì)胞色素。Kim等研究了這條通路的利用情況。他們觀察到MFC中電流的萌生能夠被多種電子呼吸鏈的抑制劑所阻斷。在他們所使用的MFC中，電子傳遞系統(tǒng)利用NADH脫氫酶，F(xiàn)e/S（鐵/硫）蛋白以及醌作為電子載體，而不使用電子傳遞鏈的2號(hào)位點(diǎn)或者末端氧化酶。通常觀察到，在MFCs的傳遞過(guò)程中要利用氧化磷酸化用途，導(dǎo)致其能量轉(zhuǎn)化效率高達(dá)65%。常見(jiàn)的實(shí)例包括假單胞菌（pseudomonasaeruginosa），微腸球菌（Enterococcusfaecium）以及Rhodoferaxferrireducens。
假如存在其它可替代的電子受體，如硫酸鹽，會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極電勢(shì)降低，電子則易于沉積在這些組分上。當(dāng)使用厭氧淤泥作為接種體時(shí)，可以重復(fù)性的觀察到沼氣的萌生，提示在這種情況下細(xì)菌并未使用陽(yáng)極。假如沒(méi)有硫酸鹽、硝酸鹽或者其它電子受體的存在，假如陽(yáng)極繼續(xù)維持低電勢(shì)則發(fā)酵就成為此時(shí)的重要代謝過(guò)程。例如，在葡萄糖的發(fā)酵過(guò)程中，涉及到的可能的反應(yīng)是：C6H12O6+2H2O=4H2+2CO2+2C2H4O2或6H12O6=2H2+2CO2+C4H8O2。它聲明，從理論上說(shuō)，六碳底物中最多有三分之一的電子能夠用來(lái)萌生電流，而其它三分之二的電子則保存在萌生的發(fā)酵產(chǎn)物中，如乙酸和丁酸鹽。總電子量的三分之一用來(lái)發(fā)電的原由在于氫化酶的性質(zhì)，它通常使用這些電子萌生氫氣，氫化酶一般位于膜的表面以便于與膜外的可活動(dòng)的電子穿梭體相接觸，或者筆直接觸在電極上。同重復(fù)觀察到的現(xiàn)象一致，這一代謝類型也預(yù)示著高的乙酸和丁酸鹽的萌生。一些已知的制造發(fā)酵產(chǎn)物的微生物分屬于以下幾類：梭菌屬（Clostridium），產(chǎn)堿菌（Alcaligenes），腸球菌（Enterococcus），都已經(jīng)從MFCs中分離出來(lái)。此外，在獨(dú)立發(fā)酵試驗(yàn)中，觀察到在無(wú)氧條件下MFC富集培養(yǎng)時(shí)，有豐富的氫氣萌生，這一現(xiàn)象也進(jìn)一步的支持和驗(yàn)證這一通路。
發(fā)酵的產(chǎn)物，如乙酸，在低陽(yáng)極電勢(shì)的情況下也能夠被諸如泥菌屬等厭氧菌氧化，它們能夠在MFC的環(huán)境中奪取乙酸中的電子。
代謝途徑的差異與已觀測(cè)到的氧化還原電勢(shì)的數(shù)據(jù)一起，為我們一窺微生物電動(dòng)力學(xué)供應(yīng)了一個(gè)深入的窗口。一個(gè)在外部電阻很低的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的MFC，在剛開(kāi)始在生物量積累時(shí)期只萌生很低的電流，因此具有高的陽(yáng)極電勢(shì)（即低的MFC電池電勢(shì)）。這是關(guān)于兼性好氧菌和厭氧菌的選擇的結(jié)果。經(jīng)過(guò)培養(yǎng)生長(zhǎng)，它的代謝轉(zhuǎn)換率，體現(xiàn)為電流水平，將升高。所萌生的這種適中的陽(yáng)極電勢(shì)水平將有利于那些適應(yīng)低氧化的兼性厭氧微生物生長(zhǎng)。然而此時(shí)，專性厭氧型微生物依然會(huì)受到陽(yáng)極倉(cāng)內(nèi)存在的氧化電勢(shì)，同時(shí)也可能受到跨膜滲透過(guò)來(lái)的氧氣影響，而處于生長(zhǎng)受抑的狀態(tài)。假如外部使用高電阻時(shí)，陽(yáng)極電勢(shì)將會(huì)變低，甚至只維持微弱的電流水平。在那種情況下，將只能選擇適應(yīng)低氧化的兼性厭氧微生物以及專性厭氧微生物，使對(duì)細(xì)菌種類的選擇的可能性被局限了。
MFC中的陽(yáng)極電子傳遞機(jī)制
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
電子向電極的傳遞要一個(gè)物理性的傳遞系統(tǒng)以完成電池外部的電子轉(zhuǎn)移。這一目的既可以通過(guò)使用可溶性的電子穿梭體，也可以通過(guò)膜結(jié)合的電子穿梭復(fù)合體。
氧化性的、膜結(jié)合的電子傳遞被認(rèn)為是通過(guò)組成呼吸鏈的復(fù)合體完成的。已知細(xì)菌利用這一通路的例子有Geobactermetallireducens、嗜水氣單胞菌（Aeromonashydrophila）以及Rhodoferaxferrireducens。決定一個(gè)組分是不是能發(fā)揮類似電子門控通道的重要要求在于，它的原子空間結(jié)構(gòu)相位的易接近性（即物理上能與電子供體和受體發(fā)生相互用途）。門控的勢(shì)能與陽(yáng)極的高低關(guān)系則將決定實(shí)際上是不是能夠使用這一門控（電子不能傳遞給一個(gè)更還原的電極）。
MFCs中鑒定出的許多發(fā)酵性的微生物都具有某一種氫化酶，例如布氏梭菌和微腸球菌。氫化酶可能筆直參加了電子向電極的轉(zhuǎn)移過(guò)程。最近，這一有關(guān)電子傳遞辦法的設(shè)想由McKinlay和Zeikus提出，但是它非得結(jié)合可移動(dòng)的氧化穿梭體。它們展示了氫化酶在還原細(xì)菌表面的中性紅的過(guò)程中扮演了某一角色。
細(xì)菌可以使用可溶性的組分將電子從一個(gè)細(xì)胞（內(nèi)）的化合物轉(zhuǎn)移到電極的表面，同時(shí)伴隨著這一化合物的氧化。在很多研究中，都向反應(yīng)器中添加氧化型中間體比如中性紅，勞氏紫（thionin）和甲基紫蘿堿（viologen）。相關(guān)經(jīng)驗(yàn)聲明這些中間體的添加通常都是很關(guān)鍵的。但是，細(xì)菌也能夠自己制造這些氧化中間體，通過(guò)兩種途徑：通過(guò)制造有機(jī)的、可以被可逆的還原化合物（次級(jí)代謝物），和通過(guò)制造可以被氧化的代謝中間物（初級(jí)代謝物）。
第一種途徑體今朝很多種類的細(xì)菌中，例如謝瓦納拉菌（Shewanellaputrefaciens）以及銅綠假單胞菌（pseudomonasaeruginosa）。近期的研究聲明這些微生物的代謝中間物影響著MFCs的性能，甚至普遍干擾了胞外電子的傳遞過(guò)程。失活銅綠假單胞菌的MFC中的這些與代謝中間體萌生相關(guān)的基因，可以將萌生的電流單獨(dú)降低到原來(lái)的二十分之一。由一種細(xì)菌制造的氧化型代謝中間體也能夠被其他種類的細(xì)菌在向電極傳遞電子的過(guò)程中所利用。
通過(guò)第二種途徑細(xì)菌能夠制造還原型的代謝中間體——但還是要利用初級(jí)代謝中間物——使用代謝中間物如Ha或者HgS作為媒介。Schroder等利用E.coliK12萌生氫氣，并將浸泡在生物反應(yīng)器中的由聚苯胺保護(hù)的鉑催化電極處進(jìn)行再氧化。通過(guò)這種辦法他們獲得了高達(dá)1.5mA/cm2（A，安培）的電流密度，這在之前是做不到。相近的，Straub和Schink發(fā)表了利用Sulfurospirillumdeleyianum將硫還原至硫化物，然后再由鐵重氧化為氧化程度更高的中間物。
使用微生物燃料動(dòng)力電池萌生的功率大小依靠于生物和電化學(xué)這兩方面的過(guò)程。
底物轉(zhuǎn)化的速率
受到如下因素的影響，包括細(xì)菌細(xì)胞的總量，反應(yīng)器中混合和質(zhì)量傳遞的現(xiàn)象，細(xì)菌的動(dòng)力學(xué)（p-max——細(xì)菌的種屬特異性最大生長(zhǎng)速率，Ks——細(xì)菌關(guān)于底物的親和常數(shù)），生物量的有機(jī)負(fù)荷速率（每天每克生物量中的底物克數(shù)），質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)中的質(zhì)子跨膜效率，以及MFC的總電勢(shì)。
陽(yáng)極的超極化
一般而言，測(cè)量MFCs的開(kāi)放電路電勢(shì)（OCp）的值從750mV~798mV。影響超極化的參數(shù)包括電極表面，電極的電化學(xué)性質(zhì)，電極電勢(shì)，電極動(dòng)力學(xué)以及MFC中電子傳遞和電流的機(jī)制。
陰極的超極化
與在陽(yáng)極觀測(cè)到的現(xiàn)象相近，陰極也具有顯著的電勢(shì)損失。為了糾正這一點(diǎn)，一些研究者們使用了赤血鹽（hexacyanoferrate）溶液。但是，赤血鹽并不是被空氣中的氧氣完全重氧化的，所以應(yīng)當(dāng)認(rèn)為它是一個(gè)電子受體更甚于作為媒介。假如要達(dá)到可繼續(xù)狀態(tài)，MFC陰極最好是開(kāi)放性的陰極。
質(zhì)子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的性能
目前大部分的MFCs研究都使用Nafion—質(zhì)子轉(zhuǎn)換膜（pEMs）。然而，Nafion—膜關(guān)于（生物）污染是很敏感的，例如銨。而目前最好的結(jié)果來(lái)自于使用Ultrex陽(yáng)離子交換膜。Liu等不用使用膜，而轉(zhuǎn)用碳紙作為隔離物。雖然這樣做顯著降低了MFC的內(nèi)在電阻，但是，在有陽(yáng)極電解液組分存在的情況下，這一類型的隔離物會(huì)刺激陰極電極的生長(zhǎng)，并且關(guān)于陰極的催化劑具有毒性。而且目前尚沒(méi)有可信的，有關(guān)這些碳紙-陰極系統(tǒng)在一段時(shí)期而不是短短幾天內(nèi)的穩(wěn)定性方面的數(shù)據(jù)。
MFC的內(nèi)在電阻
這一參數(shù)既依靠于電極之間的電解液的電阻值，也決定于膜電阻的阻值（Nafion—具有最低的電阻）。關(guān)于最優(yōu)化的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，陽(yáng)極和陰極要盡可能的相互接近。雖然質(zhì)子的遷移會(huì)顯著的影響與電阻相關(guān)的損失，但是充足的混合將使這些損失最小化。
性能的相關(guān)數(shù)據(jù)
在均勻陽(yáng)極表面的功率和均勻MFC反應(yīng)器容積單位的功率之間，存在著分明的差異。表2供應(yīng)了目前為止報(bào)道過(guò)的與MFCs相關(guān)的最緊要的的結(jié)果。大部分的研究結(jié)果都以電極表面的mA/m以及mW/m2兩種形式表示功率輸出的值，是依據(jù)傳統(tǒng)的催化燃料動(dòng)力電池的描述格式衍生而來(lái)的。其中后一種格式關(guān)于描述化學(xué)燃料動(dòng)力電池而言可能已經(jīng)是充足的，但是MFCs與化學(xué)燃料動(dòng)力電池具有本質(zhì)上的差異，因?yàn)樗褂玫拇呋瘎?xì)菌）具有特殊的條件要求，并且占據(jù)了反應(yīng)器中特定的體積，因此減少了其中的自由空間和孔隙的大小。每一個(gè)研究都參照了以下參數(shù)的特定的組合：包括反應(yīng)器容積、質(zhì)子交換膜、電解液、有機(jī)負(fù)荷速率以及陽(yáng)極表面。但僅從這一點(diǎn)出發(fā)要對(duì)這些數(shù)據(jù)作出橫向比較很困難。從技術(shù)的角度來(lái)看，以陽(yáng)極倉(cāng)內(nèi)容積（液體）所萌生的瓦特/立方米（Watts/m3）為單位的形式，作為反應(yīng)器的性能比較的一個(gè)基準(zhǔn)還是有幫助的。這一單位使我們能夠橫向比較所有探測(cè)過(guò)的反應(yīng)器，而且不僅僅局限于已有的研究，還可以拓展到其它已知的生物轉(zhuǎn)化技術(shù)。
此外，在反應(yīng)器的庫(kù)侖效率和能量效率之間也存在著顯著的差異。庫(kù)侖效率是基于底物實(shí)際傳遞的電子的總量與理論上底物應(yīng)當(dāng)傳遞的電子的總量之間的比值來(lái)計(jì)算。能量效率也是電子傳遞的能量的提示，并結(jié)合考慮了電壓和電流。如表2中所見(jiàn)，MFC中的電流和功率之間的關(guān)系并非總是明確的。要強(qiáng)調(diào)的是在特定電勢(shì)的條件下電子的傳遞速率，以及操作參數(shù)，譬如電阻的調(diào)整。假如綜合考慮這些參數(shù)的問(wèn)題的話，非得要確定是最大庫(kù)侖效率（如關(guān)于廢水解決）還是最大能量效率（如關(guān)于小型電池）才是最終目標(biāo)。目前觀測(cè)到的電極表面功率輸出從mW/m2~w/m2都有分布。
優(yōu)化
生物優(yōu)化提示我們應(yīng)當(dāng)選擇適宜的細(xì)菌組合，以及促使細(xì)菌適應(yīng)反應(yīng)器內(nèi)優(yōu)化過(guò)的環(huán)境條件。雖然對(duì)細(xì)菌種子的選擇將很大程度上決定細(xì)菌增殖的速率，但是它并不決定這一過(guò)程萌生的最終結(jié)構(gòu)。使用混合的厭氧-好氧型淤泥接種，并以葡萄糖作為營(yíng)養(yǎng)源，可以觀察到經(jīng)過(guò)三個(gè)月的微生物適響應(yīng)選擇之后，細(xì)菌在將底物轉(zhuǎn)換為電流的速率上有7倍的上升。假如供應(yīng)更大的陽(yáng)極表面供細(xì)菌生長(zhǎng)的話，上升會(huì)更快。
批解決系統(tǒng)使能夠制造可溶性的氧化型中間體的微生物的積累成為了可能。繼續(xù)的系統(tǒng)性選擇能形成生物被膜的種類，它們或者能夠筆直的生長(zhǎng)在電極上，或者能夠通過(guò)生物被膜的基質(zhì)使用可移動(dòng)的穿梭分子來(lái)傳遞電子。
通過(guò)向批次解決的陽(yáng)極中加入可溶性的氧化中間體也能達(dá)到技術(shù)上的優(yōu)化：MFCs中加入氧化型代謝中間體能夠繼續(xù)的改善電子傳遞。對(duì)這些代謝中間體的選擇到目前為止還僅僅是出于相關(guān)經(jīng)驗(yàn)性的，而且通常惟有低的中間體電勢(shì)，在數(shù)值約為300mV或者還原性更高的時(shí)候，才認(rèn)為是值得考慮的。應(yīng)當(dāng)選擇那些具有足夠高的電勢(shì)的氧化中間體，才能夠使細(xì)菌關(guān)于電極而言具有足夠高的流通速率，同時(shí)還需參考是以高庫(kù)侖效率還是以高能量效率為重要目標(biāo)。
一些研究工作者們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了改進(jìn)型的陽(yáng)極材料，是通過(guò)將化學(xué)催化劑滲透進(jìn)原始材料制成的。park和Zeikus使用錳修飾過(guò)的高嶺土電極，萌生了高達(dá)788mW/m2的輸出功率。而新增陽(yáng)極的特殊表面將導(dǎo)致萌生更低的電流密度（因此反過(guò)來(lái)降低了活化超極化）和更多的生物薄膜表面。然而，這種辦法存在一個(gè)分明的局限，微小的孔洞很容易被被細(xì)菌迅速堵塞。被切斷食物供應(yīng)的細(xì)菌會(huì)死亡，因此在它溶解前反而降低了電極的活化表面?？傊档突罨瑯O化和內(nèi)源性電阻值將是影響功率輸出的最重要因素。
IVIFC：支柱性核心技術(shù)
污物驅(qū)動(dòng)的使用在于能夠顯著的移除廢棄的底物。目前，使用傳統(tǒng)的好氧解決時(shí)，氧化每千克碳水化合物就要消耗1kWh的能量。例如，生活污水的解決每立方米要消耗0.5kWh的能量，折算后在這一項(xiàng)上每人每年要消耗的能源約為30kWh。為了解決這一問(wèn)題，要開(kāi)發(fā)一些技術(shù)，特別是針對(duì)高強(qiáng)度的廢水。在這一范疇中常用的是UpflowAnaerobicSludgeBlanket反應(yīng)器，它萌生沼氣，特別是在解決濃縮的工業(yè)廢水時(shí)。UASB反應(yīng)器通常以每立方米反應(yīng)器每天10~20kg化學(xué)需氧量的負(fù)荷速率解決高度可降解性的廢水，并且具有（帶有一個(gè)燃燒引擎作為轉(zhuǎn)換器）35%的總電力效率，意味著反應(yīng)器功率輸出為0.5~1kW/m3。它的效率重要決定于燃燒沼氣時(shí)損失的能量。將來(lái)假如發(fā)展了比現(xiàn)有的能更加有效的氧化沼氣的化學(xué)染料電池的話，很可能能夠獲得更高的效率。
能夠轉(zhuǎn)化具有積極市場(chǎng)價(jià)值的某種定性底物的電池，譬如葡萄糖，將以具有高能量效率作為首要目標(biāo)。雖然MFCs的功率密度與諸如甲醇驅(qū)動(dòng)的FCs相比是相當(dāng)?shù)偷?，但是關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)而言，以底物安全性為代表的多功能性是它的一個(gè)緊要優(yōu)點(diǎn)。
全面的看，作為一種參考，以高速率的厭氧消化手段從生物量中重獲能量的資本支出約為安裝每百萬(wàn)瓦加工量花費(fèi)100萬(wàn)瓦。后一數(shù)值也同樣適用于通過(guò)傳統(tǒng)的燃燒途徑、風(fēng)力渦輪機(jī)以及化學(xué)染料電池等辦法利用化石燃料產(chǎn)量。因此這一手段也處于競(jìng)爭(zhēng)之地。何況目前，微生物燃料動(dòng)力電池尚未達(dá)到這一水準(zhǔn)的功率輸出。負(fù)荷速率為每天每立方米反應(yīng)器0.1~10kg的化學(xué)需氧量時(shí)，可以認(rèn)為實(shí)際上能達(dá)到的功率輸出在0.01~1.25kW/m3之間。然而，關(guān)于好氧的解決過(guò)程，觀察到的生長(zhǎng)速率為消耗每克有機(jī)底物萌生0.4克生物量生成，而關(guān)于厭氧發(fā)酵萌生沼氣的過(guò)程這一速率理論上僅為0.077?；贛FC過(guò)程的本質(zhì)，其產(chǎn)量應(yīng)當(dāng)介于這兩種代謝類型之間。觀察到的以葡萄糖飼喂的MFCs的生長(zhǎng)速率在0.07~0.22之間。由于廢水解決設(shè)備中淤泥解決的花費(fèi)多達(dá)每噸干物質(zhì)500，這一數(shù)量的減少關(guān)于該過(guò)程的經(jīng)濟(jì)平衡具有緊要的提示意義。
有效的設(shè)計(jì)和操作能夠創(chuàng)造一種技術(shù)平臺(tái)，能夠在多種范疇運(yùn)用而不要進(jìn)行本質(zhì)上的修改。除卻經(jīng)濟(jì)方面，MFCs已經(jīng)展現(xiàn)了支柱性的核心技術(shù)的姿態(tài)。它們?cè)诘偷暮瓦m中的溫度下能有效的萌生能量并轉(zhuǎn)化一系列的電子供體，甚至即使電子供體僅以低濃度存在。在這些方面今朝還沒(méi)有能夠與之相媲美的其他已知技術(shù)。
