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葉綠素電池。原圖鏈接

葉綠素電池，是一種有機電池，經由浸泡在水中而發電，不是靠不同金屬的電極來發電，而是靠葉綠素形成離子態後，與水進行氧化還原反應產生電流，在未來主攻綠色能源的世界裡極具發展潛能。

構想

葉綠素有機電池的構想來自模仿植物的光合作用，即葉綠素（chlorophyll）吸光、遇水後，會先成為離子態（C55H72O5N42- 、Mg2+），再進行化學反應。電池的基本結構包含電解質與導電材質等，若將其中電解質以葉綠素替代，加水形成離子態後，一樣會有發電效果。更特別的是，葉綠素形成離子態後，還可與水進行氧化還原反應，產生電流。

製法

製作電池方法：
(一)、電池內部填充物的製作：

• 1、用酒精對不同的蔬菜(菠菜、油菜、地瓜葉)萃取葉綠素：
• 2、加洋菜粉於葉綠素溶液中，並加熱至沸騰後，冷卻凝固，製成洋菜凍(方法一) 。
• 3、用不同的多孔性材質(沸石、陽離子交換樹脂、骨碳、碳粉)，吸附葉綠素，此為電池內部填充物(方法二)。

(二)、電池外殼的製作： 以 5cm*5cm 的鋁箔紙捲成圓筒狀，外頭以漆包線包覆。避免在填充葉綠素電池 時，會使漆包線變形。

難題

葉綠素池的最大難題是葉綠素為弱電解質，一開始研發的電池原型只能產生約 0.7V 的電壓、1mA 的電流（一般電池的電流約 1200 mA），甚至無法使鬧鐘或計算機運作。後來研究人員提高葉綠素使用量，並增加接觸水的面積。他們將粉狀葉綠素壓實做成片狀，外覆以鋁箔紙捲曲起來，再讓其吸水產生電力。然而單單讓電池充份吸水，就得花兩個多小時，而且吸水量太多又會破壞電池結構，因此增加葉綠素並非理想做法。他們持續改善電池結構，並嘗試實驗各種集流體材料（收集正、負電子的載體），終於做出可以取代 3 號電池的有機電池，其電壓為 1.5V、電流在 850mA 以上，已能驅動 MP3，四顆串聯的葉綠素電池也可點亮白光LED頭燈達整整四天之久。

優點

• 未來量產後價錢較一般乾電池低。
• 使用葉綠素有機成分的部分，可以自然分解，再度回歸到大自然，較沒有環境污染的問題。
• 有水溶液便能發電，且可以重複使用，在野外生時也可以使用。
• 電的轉換力較太陽能電池高。

缺點

• 發電效率低。
• 葉綠素為弱電解質，即便已經研發出較好的結構，但其電壓與電流數值仍不達一般乾電池的數值高。
• 電池續航力較一般的電池來的低。
• 如果在製造過程中需耗費大量能源，那麼即便是有機也不見得環保。
• 使用上的普遍性和耐用性需要再探討

方向

日後製作葉綠素電池，可朝以下方向去做：
1、將葉綠素電池電池做成平板狀。理由是：

• A、平板狀易堆疊，所佔的空間較圓筒狀的小。
• B、平板狀堆疊時較穩固，容易串連，進而加大電壓。
• C、平板狀，易使電池面積變大，進而可使電流變大。

2、葉綠素來源，嘗試改由草類、藻類、或是常綠喬木等處取得。避免與人爭食。
3、實驗中發現，碳粉的效果很好；可以考慮使用碳纖維或炭紙。

成果

台灣學界研究葉綠素電池持果豐碩，全球第一顆沾水10秒鐘即可發電的「沾濕即用的葉綠素純有機電池」，2008-10-29正式亮相。由國立虎尾科技大學教授廖重賓與研究生楊秉晃、陳俊郎共同研發。其正負極由隔離膜隔開，其中正極由電解質製成，而負極上方則有碳棒用來通電，外部則由防水紙製成。不含汞、鋰等，丟棄後將被大自然分解。於任何液體中，10秒內即能發電，沒電時放入液體10秒可重複使用。成本低，售價不到新台幣5元。效率高。因而獲得2008年台北國際發明展金牌獎。研究團隊表示，若能克服電流較低的問題，將可望取代現有的乾電池。目前已有廠商和研究團隊洽談，若成功合作，最快半年內即可量產，售價將不到乾電池的一半，每顆售價最低不到5元。

另一項殊榮是台中女中高二的莫絲羽和陳美琳從葉子萃取葉綠素和使用一般酵母菌乾粉，開發天然微生物燃料電池，代表台灣參加美國國際永續發展三Ｅ科技競賽，打敗來自全球數十個國家、上百名優秀學生，奪得銅牌和特別獎。

影片

71. 葉綠素電池

03-流言追追追-葉綠素電池_主持人蔓蔓小兵_翰林自然.wmv

[2009 12 27]台灣綠生活-從小地方做起：葉綠素電池