[发明专利]一种运动助力嗜热微生物发电装置及其制造方法

说明书

本发明公开了一种运动助力嗜热微生物发电装置及其制造方法，该运动助力嗜热微生物发电装置由三个系统组成：机械传动系统，摩擦发热系统和微生物发电系统；机械传动系统由凸轮结构、传动结构、着力轴和支承轴组成；摩擦发热系统包括从动齿轮、摩擦盘、锁紧弹簧、配磨盘、阳极营养液；微生物发电系统外套一层隔热棉，其内由被质子交换膜隔开的两个功能室及分别连接两个功能室的电极组成，电极均为碳纤维编纺的碳毡，其中阳极电极碳毡上还通过琼脂、胰蛋白胨混合营养基固化植入有菌浓度1×10⁷cfu/g‑1×10⁸cfu/g的嗜热异养氨氧化细菌菌剂。本发明利用嗜热菌高效生命活动、运动助力升温、环保耐用、节约能源、保护关节。

技术领域

本发明涉及电气装置技术领域，尤其涉及一种运动助力嗜热微生物发电装置及其制造方法。

背景技术

微生物燃料电池(Microbialfuelcells，MFCs)是一种利用微生物将有机物中的化学能转化为电能的装置。其工作原理是微生物分解阳极室中的基质产生电子，电子通过合适的电子介质从胞内转移至阳极，再通过外电路传递至阴极，从而产生电流。由于MFCs能够将废弃物中的有机质转化为电能，有助于同时解决能源短缺和环境污染两大问题，因而受到广泛关注。现有技术中所有产电菌均为常温产电，无需外力干涉但同时受常温菌种限制且常温菌的环境适性及适温活性均较嗜热菌(平均)低，但现有技术中还没有任何针对嗜热菌产电效应的研究，原因是很难找到嗜热菌适用的环境。

现在人们越来越重视运动健身，这样产生大量的能量消耗，同时会产生很多动能，现有技术中还没有成熟的便携式收集动能的装备，如果设计一种把它利用起来，能代替、节约大量能源。如：可在空气较好的地方建一座体育馆，把跑步机、扩胸机等等。但根据相关研究，运动产生的动能即使直接收集起来事实上也是较低的，不经济的。目前现有技术中还没有将运动产生的机械能转换成热能助力环境升温促进微生物机制的相关联想。

因此，市面上急需一种利用嗜热菌高效生命活动、运动助力升温、环保耐用、节约能源、保护关节的运动助力嗜热微生物发电装置及其制造方法。

发明内容

本发明旨在提供一种利用嗜热菌高效生命活动、运动助力升温、环保耐用、节约能源、保护关节的运动助力嗜热微生物发电装置制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种运动助力嗜热微生物发电装置，该发电装置由三个系统组成，分别是机械传动系统，摩擦发热系统和微生物发电系统；其中机械传动系统由凸轮结构、传动结构、着力轴和集成有柔性护膝结构的支承轴组成，其中凸轮结构上还设置有与传动结构连接的受力轴、与摩擦发热系统的摩擦盘固锁的从动齿轮；摩擦发热系统包括从动齿轮、被从动齿轮驱动的摩擦盘、两端分别固定在摩擦盘右侧和发电酵池阳极室罩壳内壁的锁紧弹簧、与摩擦盘匹配的固定在发电酵池阳极室罩壳中的配磨盘、充斥在发电酵池阳极室罩壳内的阳极营养液；微生物发电系统外套封有一层隔热棉，其内由被质子交换膜隔开的两个功能室及分别连接两个功能室的电极组成，所述两个功能室分别是阳极室和阴极室，阴极室内还充斥有含赤血盐2.8g/L-3.2g/L、KCl 5.5g/L-6g/L、Na₂HPO₄·12H₂O 17g/L-19g/L、KH₂PO₄2.8g/L-3.2g/L的阴极液，两侧室内的电极均为碳纤维编纺的碳毡，其中阳极电极碳毡上还通过琼脂、胰蛋白胨混合营养基固化植入有以混合营养基总质量计菌浓度1×10⁷cfu/g-1×10⁸cfu/g的嗜热异养氨氧化细菌菌剂；

阳极营养液的制造方法包括以下步骤：