在许多人的童年记忆里,或许都幻想过用萤火虫来照明。随着环境污染日益增多,萤火虫已经渐渐远离了我们的生活。最近,荷兰研究人员培育出一种能发出荧光的细菌,把数百万个细菌装在玻璃容器中,就成了一个独特“细菌灯”。在不久的将来,这种细菌灯不仅能照亮我们回家的路,还能让我们感受到萤火虫时代的浪漫。
细菌也可发光
研制细菌灯的荷兰研究人员吉尔夫·赫尔登从小就喜欢萤火虫,但是在都市中生活多年之后,他忽然发现自己很多年已经没有看到萤火虫了。在都市中培育萤火虫,是相当困难的一件事情。于是,他决定研制一种像萤火虫那样发光的灯具。他在阅读了多篇文献后发现,一些细菌可以发出像萤火虫那样的绿色荧光。
吉尔夫开始在实验室里培育这种荧光细菌,试图找到它们最爱吃的食物,最终发现它们在甲烷气体中发光效率最高。所谓甲烷气体,就是我们熟知的沼气,它是甲烷细菌分解有机物的产物。荧光细菌在吸入甲烷之后,可把化学能转化为光能。吉尔夫认为这些荧光细菌符合了低碳时代的需求,因为它们吞食气体的过程不用消耗额外的能源,反倒可以净化环境,因为甲烷气体可以用剩饭、剩菜、果皮、烂菜叶等厨余垃圾来生成。
细菌灯更加节能环保
其实,甲烷本身是一种能源,燃烧甲烷可以用来发电,然后点亮电灯。既然目的是照明,吉尔夫为什么不用甲烷来发电,而是用甲烷来喂养荧光细菌呢?吉尔夫表示,除了满足自己的浪漫需求外,荧光细菌可直接把甲烷转化为光能,省略了发电这个中间过程,就可减少电流在生产和输送过程中产生的能源损耗。
另外,与现有的各种电灯相比,细菌灯的能量转化效率更高,这和发光是否同时发热有关系。所有的灯都有一部分电能浪费在发热上,白炽灯会大量发热,节能灯会少量发热。而细菌发出的荧光是冷光,它们在发光的过程中是一点不发热的,所以没有产生额外的能量损耗。正因为生物发光能效高,除了培育发光细菌外,一些研究人员还在想办法把萤火虫的荧光基因转移到植物体内,希望培育出能在夜晚发出荧光的植物。
细菌灯只发出绿色荧光,不会产生刺激人体神经系统和生物钟的红光、蓝光和紫外光,更加有益于人体健康。如果在床前点亮一盏细菌灯,它不但可以帮助我们起夜,还可以让我们尽快入眠。绿色荧光十分柔和,看上去一点也不刺眼,而且照亮范围较小。因此,如果把细菌灯用于街道、广场等公***场所的照明,不但可以营造浪漫和谐的气氛,还可以大大减少光污染。
细菌灯的未来之路
目前,吉尔夫已经设计出一套家用细菌灯照明系统,这个系统包括厨余垃圾回收装置、甲烷生成罐、甲烷管道和细菌灯。细菌十分微小,许多肉眼都难以分辨,要在显微镜下才能看到。所以单个细菌发出的光也是十分微弱的,微弱到在黑暗中也难以看到。因此,吉尔夫制造的细菌灯体积都很大,往往是由多个玻璃容器组合起来的,每个容器中都有数百万个荧光细菌。不过,如果组合得当,这样的“巨型灯”也可以成为家居装饰品。
如果要把这种照明系统推广到城镇,则需要在现有的公***电网基础上增加甲烷输送网。吉尔夫也承认,有的电网已经十分完备,要在城镇推广这种照明系统难度很大,况且甲烷网又不可能完全替代电网,因为除了电灯之外,其他家用电器和工厂的机器还需要用电。他希望在一些缺电的偏僻地区试验这种照明系统,一些家庭和公***场所在未来也可以尝试这种独特的照明方式