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Auf dem Weg zur Bio-Brennstoffzelle: Strom aus Mikroben


Greifswald, 26. Juni 2003 - Wissenschaftlern der Ernst Moritz Arndt Universität in Greifswald ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur "Bio-Brennstoffzelle" geglückt. Während "normale" und herkömmliche Brennstoffzellen konventionelle Energieträger wie etwa Methanol benötigen, nutzen die mikrobiellen Brennstoffzellen die Stoffwechselaktivität von Mikroorganismen zur Energiegewinnung, berichtet die Gesellschaft Deutscher Chemiker.

Das Konzept der Bio-Brennstoffzelle ist nicht neu. Jetzt ist es aber gelungen, den Schritt vom Mikro- in den Milliampère-Bereich zu heben. Die Forscher Uwe Schröder, Juliane Nießen und Fritz Scholz können Mikroben besser als bisher mit dem Stromkreis verdrahten. "Während die Mikroorganismen munter in einem Tank Glukose verstoffwechseln, wird die Fermentationsbrühe kontinuierlich durch einen separaten Anodenraum gepumpt", erklärt Schröder. Dieser Anodenraum ist durch eine halbdurchlässige Membran vom Kathodenraum getrennt.

"Der Clou dieser Bio-Brennstoffzelle ist die neuartige beschichtete Anode: Eine Platinelektrode oder eine mit Platin überzogene Graphitelektrode wird mit einer Schicht aus dem elektrisch leitfähigen Kunststoff Polyanilin überzogen", führt der Experte aus. Die Kunststoffschicht ist biokompatibel und elektrokatalytisch aktiv. Sie nimmt Elektronen aus dem Stoffwechsel der Bakterien auf, überträgt sie auf die Anode und ist so entscheidend am Stromfluss beteiligt. Das Problem der Zelle beim Betrieb, ein durch den bakteriellen Stoffwechsel entstehender Oxidationsprozesses würde die Anode desaktivieren, wird mit regelmäßigen Spannungspulsen chemisch umgesetzt und von der Anodenoberfläche abgelöst. "Die neuartige Bio-Brennstoffzelle gibt kontinuierlich bis zu 1,5 mA pro Quadratzentimeter ab", berichtet Schröder.

(>IWR-Meldung)

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