在許多人的童年記憶里,或許都幻想過用螢火蟲來照明。隨著環(huán)境污染日益增多,螢火蟲已經(jīng)漸漸遠(yuǎn)離了我們的生活。
最近,荷蘭研究人員培育出一種能發(fā)出熒光的細(xì)菌,把數(shù)百萬個細(xì)菌裝在玻璃容器中,就成了一個獨特的“細(xì)菌燈”。在不久的將來,這種能發(fā)出熒光的細(xì)菌燈不僅能照亮回家的路,還能讓我們感受到螢火蟲時代的浪漫。
研制細(xì)菌燈的荷蘭研究人員吉爾夫·赫爾登從小就喜歡螢火蟲,但是在都市生活多年之后,他忽然發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)很多年沒有看到螢火蟲了。在都市中培育螢火蟲,是相當(dāng)困難的一件事情。于是,他決定研制一種像螢火蟲那樣發(fā)光的燈具。他在閱讀了多篇文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn),一些細(xì)菌可以發(fā)出像螢火蟲那樣的綠色熒光。
吉爾夫在實驗室里培育這種熒光細(xì)菌,試圖找到它們最愛吃的食物,最終發(fā)現(xiàn)它們在甲烷氣體中發(fā)光效率最高。
甲烷氣體,就是我們熟知的沼氣,它是甲烷細(xì)菌分解有機(jī)物的產(chǎn)物。熒光細(xì)菌在吸入甲烷之后,可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能。吉爾夫認(rèn)為這些熒光細(xì)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(huán)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。
其實,甲烷本身是一種能源,燃燒甲烷可以用來發(fā)電,然后點亮電燈。既然目的是照明,為什么不用甲烷來發(fā)電,而是用甲烷來喂養(yǎng)熒光細(xì)菌呢?
吉爾夫表示,除了滿足自己的浪漫需求外,熒光細(xì)菌可直接把甲烷轉(zhuǎn)化為光能,省略了發(fā)電這個中間過程,就可減少電流在生產(chǎn)和輸送過程中產(chǎn)生的能源損耗。
另外,與現(xiàn)有的各種電燈相比,細(xì)菌燈的能量轉(zhuǎn)化效率更高,這和發(fā)光是否同時發(fā)熱有關(guān)系。所有燈都有一部分電能浪費在發(fā)熱上,白熾燈會大量發(fā)熱,節(jié)能燈會少量發(fā)熱。而細(xì)菌發(fā)出的熒光是冷光,它們在發(fā)光的過程中是一點不發(fā)熱的,所以沒有產(chǎn)生額外的能量損耗。
正因為生物發(fā)光能效高,除了培育發(fā)光細(xì)菌外,一些研究人員還在想辦法把螢火蟲的熒光基因轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi),希望培育出能在夜晚發(fā)出熒光的植物。
細(xì)菌燈只發(fā)出綠色熒光,不會產(chǎn)生刺激人體神經(jīng)系統(tǒng)和生物鐘的紅光、藍(lán)光和紫外光,更加有益于人體健康。如果在床前點亮一盞細(xì)菌燈,可以讓我們盡快入眠。綠色熒光十分柔和,看上去一點也不刺眼,而且照亮范圍較小。
因此,如果把細(xì)菌燈用于街道、廣場等公共場所的照明,不但可以營造浪漫和諧的氣氛,還可以大大減少光污染。
目,前,吉爾夫已經(jīng)設(shè)計出一套家用細(xì)菌燈照明系統(tǒng),這個系統(tǒng)包括廚余垃圾回收裝置、甲烷生成罐、甲烷管道和細(xì)菌燈。
細(xì)菌十分微小,許多都難以用肉眼分辨,要在顯微鏡下才能看到。所以單個細(xì)菌發(fā)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(xì)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(shù)百萬個熒光細(xì)菌。不過,如果組合得當(dāng),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(tǒng)推廣到城鎮(zhèn),則需要在現(xiàn)有的公共電網(wǎng)基礎(chǔ)上增加甲烷輸送網(wǎng)。
吉爾夫也承認(rèn),有的電網(wǎng)已經(jīng)十分完備,要在城鎮(zhèn)推廣這種照明系統(tǒng)難度很大,況且甲烷網(wǎng)又不可能完全替代電網(wǎng),因為除了電燈之外,其他家用電器和工廠的機(jī)器還需要用電。