Entscheidender Schritt auf dem Weg zur „Bio-Batterie“
Mehr Strom aus lebender Brennstoffzelle

Wissenschaftlern der Universität in Greifswald ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur „Bio-Brennstoffzelle“ geglückt. Während herkömmliche Brennstoffzellen konventionelle Energieträger wie etwa Methanol benötigen, nutzen die mikrobiellen Brennstoffzellen die Stoffwechselaktivität von Mikroorganismen zur Energiegewinnung.

bia DÜSSELDORF. Das Konzept der Bio-Brennstoffzelle ist nicht neu, aber den Greifswalder Forschern ist nun der Schritt vom Mikro- in den Milliampère-Bereich geglückt. „Bisher ist die Umsetzung in die Praxis an einer viel zu mageren Stromausbeute gescheitert“, sagt Uwe Schröder vom Institut für Chemie und Biochemie der Uni Greifswald, der das Projekt leitete. Ursache ist die ausgesprochen schwierige „Verdrahtung“ der Mikroben mit dem Stromkreis.

Während die Mikroorganismen in einem Tank Glucose „verstoffwechseln“ – später sollen einmal pflanzliche Abfälle bis hin zu Klärschlämmen als Nahrung dienen –, wird die Fermentationsbrühe kontinuierlich durch einen separaten Anodenraum gepumpt. Dieser ist durch eine halb durchlässige Membran vom Kathodenraum getrennt.

Der Clou: Die Forscher beschichteten die Zapfelektrode aus Platin mit dem elektrisch leitfähigen Kunststoff Polyanilin. Diese Kunststoffschicht hat den Vorteil, biokompatibel und elektrokatalytisch aktiv zu sein. Sie nimmt Elektronen aus dem Stoffwechsel der Bakterien auf, überträgt sie auf die Anode und ist so entscheidend am Stromfluss beteiligt. Zusätzlich lösten die Wissenschaftler die Ablagerung mit kurzen Spannungspulsen von der Anode ab und erhöhten dadurch die Lebensdauer ihrer lebenden Batterie.

Die neuartige Bio-Brennstoffzelle gibt nach Auskunft der Forscher kontinuierlich bis zu 1,5 Milliampère pro Quadratzentimeter ab.

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