①能源是我們賴以生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，現(xiàn)在我們所依賴的煤、石油和天然氣等化石燃料，具有不可再生性，預(yù)計(jì)將在未來100年或稍長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)枯竭，全球能源安全面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。同時(shí)，化石能源的利用也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，尋找清潔的替代能源就顯得格外迫切了。微生物燃料電池便是其中的一種選擇。微生物燃料電池的思路源自20世紀(jì)初。1911年，英國(guó)植物學(xué)家波特就發(fā)現(xiàn)大腸桿菌和酵母菌能夠產(chǎn)生電流，但是相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，由于其發(fā)電量小、成本高，而且需求不迫切，該技術(shù)一直得不到發(fā)展。但進(jìn)入21世紀(jì)以來，人們?cè)俅螌⒛抗馔兜搅诉@個(gè)領(lǐng)域。
②微生物燃料電池的基本結(jié)構(gòu)包括陽極室和陰極室，兩者中間以特殊的半透膜隔開。陽極室連接電池的陽極，里面灌滿酸堿緩沖液、營(yíng)養(yǎng)液，生存著產(chǎn)電微生物。陰極室內(nèi)存在著電子受體溶液，接受穿過半透膜傳遞來的電子。陽極室中的電子或其它帶電粒子穿過兩個(gè)室之間半透膜，到達(dá)陰極室，形成電流。
③產(chǎn)電微生物是其中的核心。目前已知的產(chǎn)電微生物有20多種。其中，希萬氏菌和硫還原地桿菌已經(jīng)成為研究的模式菌，完成了全基因組測(cè)序。其與普通微生物最大的區(qū)別在于能將細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的電子釋放到細(xì)胞外，同時(shí)也能從電子傳遞中獲得能量而生長(zhǎng)。
④目前，微生物燃料電池已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，電壓最高達(dá)過1.385V，離普通電池的1.5V已經(jīng)非常接近，如果將多個(gè)電池串聯(lián)，曾經(jīng)得到過2.02V的電壓。
⑤微生物燃料電池也已經(jīng)有了小型化應(yīng)用，如亨特等人曾用它來驅(qū)動(dòng)馬克河中氣象光學(xué)浮標(biāo)，持續(xù)供電7個(gè)月，直到浮標(biāo)被冰塊撞壞……英國(guó)科學(xué)家甚至設(shè)想了未來能夠“吃剩飯”的機(jī)器人——利用各種剩菜剩飯以及落葉作為機(jī)器人的電池“燃料”。微生物的胃口不大，家里的垃圾或許就能養(yǎng)個(gè)機(jī)器人。同樣的道理，廢水發(fā)電也是科學(xué)家期待的領(lǐng)域，如果能將污水處理廠借助該技術(shù)變成發(fā)電站，那同樣是效益巨大的。以我國(guó)為例，2010年廢水排放總量為617.3億噸，其中蘊(yùn)含潛在的電能為5.15×1010千瓦時(shí)，而我國(guó)當(dāng)年用于廢水處理的總耗電量為4×1010千瓦時(shí)。如果將其潛在電能挖掘出來，不僅能彌補(bǔ)耗電，而且還能反哺電網(wǎng)，變廢為寶。此外，微生物燃料電池在制氫以及將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷等燃料氣體方面也大有前途。
（摘自《知識(shí)就是力量》 作者冉浩 2014年第5期，有改動(dòng)）
11．微生物燃料電池有哪些突出的優(yōu)點(diǎn)？（3分）
12．科學(xué)家對(duì)微生物燃料電池在未來有哪些應(yīng)用構(gòu)想？（3分）
13．第②段是怎樣說明微生物燃料電池的？（3分）
14．請(qǐng)從說明文語言的準(zhǔn)確性方面分析第③段劃線句子。（3分）
參考答案：
11.（3分）具有可再生性；是清潔能源；能變廢為寶。（每點(diǎn)1分）
12.（3分）能利用各種剩菜剩飯以及落葉作為機(jī)器人的電池“燃料”；（1分）能利用廢水發(fā)電產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益；（1分）能制氫以及將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷等燃料氣體。（1分）
13.（3分）作詮釋。詳細(xì)介紹了微生物燃料電池的基本結(jié)構(gòu)及產(chǎn)電原理。
14.（3分）可抓住“目前”“多”等詞進(jìn)行分析。示例一：“目前”一詞限制了“已知的產(chǎn)電微生物有20多種”的時(shí)間范圍，體現(xiàn)了說明文語言的準(zhǔn)確性。 示例二：“多”表明目前已知的產(chǎn)電微生物數(shù)量有20種以上，體現(xiàn)了說明文語言的準(zhǔn)確性。
