Strom aus Abwasser

Mikroben, die die Abwässer in Kläranlagen reinigen, könnten nebenbei auch Strom erzeugen, meinen amerikanische Forscher.

(jkm) - In Kläranlagen werden seit langem Mikroben zur Abwasserreinigung eingespannt. Ganz nebenbei lässt sich dieser Prozess auch zur Stromerzeugung nutzen, haben amerikanische Wissenschaftler ermittelt. Ihre mikrobielle Brennstoffzelle stellen sie im Fachblatt "Environmental Science & Technology" vor.

"Wenn die Leistung solcher Systeme noch weiter gesteigert werden kann, könnte mikrobielle Brennstoffzellen-Technik die Betriebskosten von Kläranlagen senken und fortgeschrittene Klärtechniken in Entwicklungs- und Industrieländern erschwinglicher machen", schreiben die Forscher um Bruce Logan von der Pennsylvania State University. Zuvor müssten allerdings die Materialkosten für die Brennstoffzelle selbst noch gesenkt werden.

Die neue Mikroben-Brennstoffzelle besteht aus einem Plexiglaszylinder, durch den Abwasser gepumpt wird. Auf Graphitstäben in dem Zylinder siedeln Bakterien, zersetzen im Abwasser enthaltene organische Moleküle, und übertragen dabei Elektronen auf das Graphit. Die Elektronen fließen über einen äußeren Stromkreis zu einer hohlen Elektrode in der Mitte des Zylinders, die von einer Membran umgeben ist und von Luft durchströmt wird. Dort reagieren sie mit Wasserstoff-Ionen, die ebenfalls aus dem Stoffwechsel der Bakterien stammen, und Sauerstoff zu Wasser.

Da die Elektronen auf dem Weg zum Sauerstoff ein Energie-Gefälle hinabrauschen, können sie Arbeit verrichten - ähnlich Wasser in den Turbinen eines Wasserkraftwerks. Wie die Forscher berichten, liefern ihre Abwasser-Brennstoffzellen pro Quadratmeter Elektrodenoberfläche bis zu 50 Milliwatt Leistung und entfernen gleichzeitig gut 80 Prozent der organischen Moleküle aus dem Abwasser. Ähnliche Versuche waren bereits mit Glucose- und Ethanollösungen und sogar mit Schlick durchgeführt worden. "Aber noch niemand hat dies mit Haushaltsabwasser versucht", so Logan. "Wir nutzen etwas, was man für vollkommen nutzlos gehalten hat."