[发明专利]一种可产生电能的绿色屋顶系统及应用

权利要求书

1.一种植物-沉积型微生物燃料电池，包括土壤层、植于土壤层中的植物、以及土壤层上方的水层，其特征在于，还包括若干个电池单元，每个电池单元包括用导线连接的阳极电极和阴极电极，所述阳极电极嵌入土壤层中，所述阴极电极位于水层中，所述植物的根系栽种于阳极电极附近，植物的茎叶穿过阴极电极并位于水层的上方；若干个电池单元之间用导线连接后与储能装置连接，储能装置与负载连接。

2.根据权利要求1所述的植物-沉积型微生物燃料电池，其特征在于，每1m²绿色屋顶面积布置9个电池单元，所述9个电池单元之间每3个并联后再串联输出，当绿色屋顶面积扩大，依此叠加每3个一组并联后再串联的数目。

3.根据权利要求1所述的植物-沉积型微生物燃料电池，其特征在于，所述阴极电极悬浮于水层的富氧水面。

4.根据权利要求1所述的植物-沉积型微生物燃料电池，其特征在于，所述阳极电极的材料包括碳毡或活性炭纤维毡。

5.根据权利要求1所述的植物-沉积型微生物燃料电池，其特征在于，所述阴极电极的材料包括碳毡、活性炭纤维毡或不锈钢网。

6.根据权利要求1所述的植物-沉积型微生物燃料电池，其特征在于，所述水层内含有植物培养液，所述植物培养液为1/2改良霍格兰氏培养液+10 mM磷酸盐缓冲液。

7.根据权利要求6所述的植物-沉积型微生物燃料电池，其特征在于，所述植物培养液的具体配方为：四水硝酸钙 472.5 mg/L，硝酸钾 253 mg/L，磷酸铵 40 mg/L，磷酸二氢钾 68 mg/L，硫酸镁 246.5 mg/L，铁盐溶液1.25 mL，一水磷酸二氢钠490.4 mg/L，磷酸氢二钠 915.2 mg/L，pH=7.0，其中铁盐溶液为七水硫酸亚铁 5560 mg/L，乙二胺四乙酸二钠 7460 mg/L。

8.根据权利要求1所述的植物-沉积型微生物燃料电池，其特征在于，所述土壤层厚度为5-7cm，水层厚度为2-3cm。

9.一种利用权利要求1－8任一项所述的植物-沉积型微生物燃料电池的可产生电能的绿色屋顶系统，包括屋顶，其特征在于，所述土壤层位于屋顶上方。

10.权利要求9所述的可产生电能的绿色屋顶系统的应用，其特征在于，应用方法为：

（1）选取须根发达，易生长繁殖耐水淹的植物构建所述可产生电能的绿色屋顶系统；

（2）构建完成后，绿色屋顶系统于自然条件下运行，依水汽蒸发情况而定，隔天或隔数天补充自来水，保证水层处于淹没阴极电极的状态，以防止正常的水汽蒸发流失；

（3）所述水层中的植物培养液1个月更新一次。