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Bakterium erzeugt direkt elektrischen Strom aus Zucker


Amherst, 7. September 2003 - Die amerikanische Wissenschaftler Swades Chaudhuri und Derek Lovley vom Department of Microbiology der University of Massachusetts berichten in der "Nature Biotechnology" über ihre neue Entdeckung: Das Bakterium Rhodoferax ferrireducens erzeugt aus Zucker elektrischen Strom.


Rhodoferax ferrireducens an
der Graphit-Elektrode

Die Idee der Mikroben-Brennstoffzelle ist schon älter. Es wurden bereits Bio-Brennstoffzellen entwickelt, in denen die Oxidation des Zuckers mit Hilfe von Enzymen katalysiert wird. Das Problem dabei war bisher jedoch, dass Zusätze nötig waren, die extern nutzbaren Elektronenfluss ermöglichten.

Die Forscher entdeckten jedoch den Mikroorganismus Rhodoferax ferrireducens für sich, dass in luftleeren Sedimenten tief unter der Erde in Oyster Bay, Virginia, gefunden wurde. Es ist in der Lage, Glucose direkt zu CO2 oxidert und einen quantitativen Elektronenfluss auf Graphitelektroden zu ermöglichen. Die Bakterien erreichen so eine Energieumwandlung von mehr als 80 Prozent und liegen somit knapp 30% über den bisher erzielten Werten von Mikroben-Brennstoffzellen. In Testläufen wurde eine Laufzeit von 25 Stunden ohne Nachfüllen erreicht.

Um welche Zuckerart es sich handelt, ist dem Bakterium dabei recht egal: Traubenzucker, Fruchtzucker, Raffinadezucker und sogar Xylose, dem Holzzucker, der in zahlreichen Laub- und Nadelhölzern vorkommt. Auch die Umgebung interessiert es nicht besonders. Es lebt in Temperaturbereichen von vier bis 30C, wobei eine optimale Wachstumstemperatur bei 25C erreicht scheint.

"Wir planen nicht, mit signifikanter Leistung an das Stromnetz zu gehen", scherzt Derek Lovley. "Aber mit einem elektrischen Rasenmäher könnten Sie Blätter und Rasenschnitt für die Stromversorgung der nächsten Woche nutzen."

Mehr zum Thema finden Sie in der Oktoberausgabe der Zeitschrift "Nature Biotechnology"

(CM)

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