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来源：科学网|
发表时间：2023-10-26
点击：1937
文章来源：科技日报
由鸡羽毛中的角蛋白生产出的膜，用于燃料电池。来源：苏黎世联邦理工学院/南洋理工大学
家禽产业每年约有4000万吨废弃鸡毛被焚烧，这不仅会释放大量二氧化碳，还会产生二氧化硫等有毒气体。日前，瑞士苏黎世联邦理工学院和新加坡南洋理工大学的研究人员表示，他们正在利用鸡毛使燃料电池更具成本效益和可持续性。
研究人员从鸡毛中提取角蛋白，并将其转化为被称为淀粉样纤维的超细纤维。这些角蛋白纤维可用于燃料电池的膜中。
燃料电池利用氢气和氧气产生无二氧化碳的电能，仅释放热量和水，未来可作为一种可持续的能源发挥重要作用。每个燃料电池的核心都有一层半透膜，它允许质子通过，但会阻止电子，迫使它们通过外部电路，从阳极流向阴极，从而产生电流。
在传统的燃料电池中，这些膜都是使用有毒的化学物质制造的，这些化学物质价格昂贵且不会在环境中分解。研究团队新开发的膜主要由生物角蛋白组成，这种生物角蛋白对环境友好，可以大量获得，比如鸡毛中90%是角蛋白，在实验室制造的膜已经比传统膜便宜了约三分之二。
研究人员表示，这种新膜不仅可以用于燃料电池，还可以用于水的分解。在电解过程中，直流电通过水，导致氧气在阳极上形成，而氢气在阴极上逸出。纯水的导电性不足以完成此过程，通常需要添加酸。然而，这种新膜对质子是可渗透的，因此即使在纯水中，也能使粒子在阳极和阴极之间迁移。
下一步，研究人员将探索角蛋白膜的稳定性和耐用性，并在必要时进行改进。
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