你可曾想过电池最终去处？如果妥善回收处理，电池材料还可以寻找第二春再利用，但若是被丢入垃圾场或是大自然中，就会造成无法挽回的环境伤害，对此，美国科学家已研发出一次性且便宜的微型生物电池，不仅更加环保，还有助于抛弃式物联网系统（disposable IoT）发展。
抛弃式物联网为扩大与进阶版本的物联网，不管什么东西都可以连上网，甚至可以传递任何讯息，未来说不定食物包装还配有感测器与上网功能，能检测新鲜度，甚至提供一份食谱，对消费体验与医疗保健服务都大有裨益。
美国宾汉顿大学（Binghamton University）电机与电脑工程副教授 Seokheun Choi 表示，这些新技术可能会配有便宜、小型、精密的抛弃式包装，只会在一段时间内上网或是传递讯息。
只不过这种设计固然方便，但这也代表着这些感测器、电路、电池等等都是一次性的，如果不好好回收，或是采用环保技术，会对环境带来庞大的负担，Choi 团队已开始着手研发暨环保又有用的一次性电池。
在过去的实验中，美国宾汉顿大学团队有两大方向，其一是抛弃式低功率纸质生物电池，另一种是寿命较长的微生物燃料电池，只不过不管是哪一种方案，研究团队在实验过程中皆屡屡碰壁，Choi 之前研发的微生物燃料电池的功率密度低、也需要高耗能流体系统，因此团队开始认为，或许低功率、一次性的微生物固态电池是最适合，也最容易实现的。
团队最终决定把两种方案合二为一，研发出新一代一次性的微型生物电池，根据团队在《Journal of Power Sources》发表的论文，生物电池透过在 μL 级的电池槽中储存微生物阳极营养与离子途径，避免适用高耗能的流体系统，大幅延长电池续航力。
团队也创新地将旧有的液态阳极电解质、盐桥和阴极室转换成固态对应体（counterparts），进一步提高密度，并使细菌能缓慢且持续反应。除此之外，透过固相零件，科学家也能打造出更小、更容易整合与应用的电池。
根据团队实验，目前微生物电池最大功率为每平方公分 4μW，电流密度则是每平方公分 45μA，并可运作 96 小时，相较之下过去的液基控制元件电池只能发电 4 小时。
Choi 表示，目前抛弃式物联网大多采用昂贵又对环境不友善的电池，大规模应用可能造成成本居高不下，以及难以忽视的环境问题，而团队研发的微生物电池相对便宜与环保，则正在将微生物电池与 DC/DC 转换器整合。
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（首图来源：shutterstock）
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