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Brennstoffzelle:
Bakterien-Batterie läuft mit Zucker
Statt in Verbrennungsanlagen
könnten Abfälle vielleicht in Bakterien-Brennstoffzellen
zur Stromerzeugung eingesetzt werden.
(jkm) - Zwei amerikanische Mikrobiologen
haben entdeckt, dass die in Kohlehydraten steckende chemische
Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt werden kann.
Möglich macht diesen Trick ein aus Meeressedimenten isoliertes
Bakterium.
Beim Abbau von Kohlehydraten werden
energiereiche Elektronen frei, die die meisten Organismen - einschließlich
des Menschen - auf Sauerstoff übertragen. Swades Chaudhuri
und Derek Lovley von der University of Massachusetts in Amherst
fanden nun, dass das Bakterium Rhodoferax ferrireducens diese
Elektronen auch direkt an die Elektrode einer Brennstoffzelle
übergeben kann. Die Ergebnisse zeigten, "dass eine effiziente
Umwandlung kohlehydrathaltiger Abfälle und Biomasse in Elektrizität
machbar ist", schreiben die Forscher in einer Vorabveröffentlichung
des Fachblatts "Nature Biotechnology".
Dabei ist die Mikrobe ebenso flexibel
wie effizient: Neben Traubenzucker (Glucose) kann sie auch Fruchtzucker
(Fructose), Rohrzucker (Saccharose) und den Holzzucker Xylose
verwerten und über 80 Prozent der dabei freiwerdenden Elektronen
in einen Stromkreislauf einspeisen. Die Spannung beträgt
bis zu 0,62 Volt und bleibt über viele Tage stabil, wenn
nur der Nachschub an Kohlehydraten gewährleistet ist.
Rhodoferax ferrireducens stammt
aus sauerstofffreien Meeressedimenten und nutzt normalerweise
dreifach oxidiertes Eisen als Elektronenempfänger. Zahlreiche
weitere Bakterien verfügen über ähnliche Fähigkeiten.
Laut Chaudhuri und Lovley ist Rhodoferax jedoch der erste bekannte
Vertreter, der die Elektronen ohne "Vermittler" an eine
Graphitelektrode abgeben kann und so Übertragungsverluste
vermeidet.
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