細菌也可發光
研制細菌燈的荷蘭研究人員吉爾夫·赫爾登從小就喜歡螢火蟲,但是在都市中生活多年之後,他忽然發現自己很多年已經沒有看到螢火蟲了。在都市中培育螢火蟲,是相當困難的壹件事情。於是,他決定研制壹種像螢火蟲那樣發光的燈具。他在閱讀了多篇文獻後發現,壹些細菌可以發出像螢火蟲那樣的綠色熒光。
吉爾夫開始在實驗室裏培育這種熒光細菌,試圖找到它們最愛吃的食物,最終發現它們在甲烷氣體中發光效率最高。所謂甲烷氣體,就是我們熟知的沼氣,它是甲烷細菌分解有機物的產物。熒光細菌在吸入甲烷之後,可把化學能轉化為光能。吉爾夫認為這些熒光細菌符合了低碳時代的需求,因為它們吞食氣體的過程不用消耗額外的能源,反倒可以凈化環境,因為甲烷氣體可以用剩飯、剩菜、果皮、爛菜葉等廚余垃圾來生成。
細菌燈更加節能環保
其實,甲烷本身是壹種能源,燃燒甲烷可以用來發電,然後點亮電燈。既然目的是照明,吉爾夫為什麽不用甲烷來發電,而是用甲烷來餵養熒光細菌呢?吉爾夫表示,除了滿足自己的浪漫需求外,熒光細菌可直接把甲烷轉化為光能,省略了發電這個中間過程,就可減少電流在生產和輸送過程中產生的能源損耗。
另外,與現有的各種電燈相比,細菌燈的能量轉化效率更高,這和發光是否同時發熱有關系。所有的燈都有壹部分電能浪費在發熱上,白熾燈會大量發熱,節能燈會少量發熱。而細菌發出的熒光是冷光,它們在發光的過程中是壹點不發熱的,所以沒有產生額外的能量損耗。正因為生物發光能效高,除了培育發光細菌外,壹些研究人員還在想辦法把螢火蟲的熒光基因轉移到植物體內,希望培育出能在夜晚發出熒光的植物。
細菌燈只發出綠色熒光,不會產生刺激人體神經系統和生物鐘的紅光、藍光和紫外光,更加有益於人體健康。如果在床前點亮壹盞細菌燈,它不但可以幫助我們起夜,還可以讓我們盡快入眠。綠色熒光十分柔和,看上去壹點也不刺眼,而且照亮範圍較小。因此,如果把細菌燈用於街道、廣場等公***場所的照明,不但可以營造浪漫和諧的氣氛,還可以大大減少光汙染。
細菌燈的未來之路
目前,吉爾夫已經設計出壹套家用細菌燈照明系統,這個系統包括廚余垃圾回收裝置、甲烷生成罐、甲烷管道和細菌燈。細菌十分微小,許多肉眼都難以分辨,要在顯微鏡下才能看到。所以單個細菌發出的光也是十分微弱的,微弱到在黑暗中也難以看到。因此,吉爾夫制造的細菌燈體積都很大,往往是由多個玻璃容器組合起來的,每個容器中都有數百萬個熒光細菌。不過,如果組合得當,這樣的“巨型燈”也可以成為家居裝飾品。
如果要把這種照明系統推廣到城鎮,則需要在現有的公***電網基礎上增加甲烷輸送網。吉爾夫也承認,有的電網已經十分完備,要在城鎮推廣這種照明系統難度很大,況且甲烷網又不可能完全替代電網,因為除了電燈之外,其他家用電器和工廠的機器還需要用電。他希望在壹些缺電的偏僻地區試驗這種照明系統,壹些家庭和公***場所在未來也可以嘗試這種獨特的照明方式