Elektrizität gewinnen aus Baumpilzen
Baumpilze können zur Gewinnung von Strom verwendet werden. Wie das funktioniert, hat ein Team von Wissenschaftlern der deutschen Universität Freiburg (D) herausgefunden.
Quelle: Selso, wikimedia, CC
Stromlieferant: der Baumpilz Trametes versicolor.
Biobrennstoffzellen gewinnen Elektrizität etwa aus organischen Abfallstoffen. Sie verwenden beispielsweise Enzyme als Katalysatoren, um mittels elektrochemischer Reaktionen Strom zu erzeugen. Im Gegensatz zu den Edelmetallkatalysatoren herkömmlicher Brennstoffzellen lassen sich diese Enzyme kostengünstig aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnen. Sie haben allerdings einen Nachteil: Ihre Lebensdauer reicht für viele technische Anwendungen nicht aus.
Das neue Konzept von Sabine Sané und ihren Kollegen vom Energy Harvesting am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg löst das Problem, indem es die stetige Nachlieferung des Biokatalysators sicherstellt: Der in hiesigen Breitengraden vorkommende Baumpilz Trametes versicolor dient in der Brennstoffzelle als Lieferant, indem er das Pilz-Enzym Laccase kontinuierlich in eine Lösung abgibt, mit der die sogenannte Kathode – der Pluspol der Zelle – umgeben ist. Dort ermöglicht das Enzym die elektrochemische Umsetzung von Sauerstoff.
Anhand von Experimenten konnten die Wissenschaftler aufzeigen, dass sich die Lebensdauer der Kathode auf diese Weise über einen Zeitraum von 120 Tagen aufrechterhalten lässt. Deutlich längere Laufzeiten erschienen machbar, heisst es dazu in der Medienmitteilung der Universität. Im Vergleich dazu beläft sich die Maximallebensdauer der Kathode ohne Nachlieferung des Enzyms auf nur 14 Tagen. Weil die enzymhaltige Lösung nicht aufwendig aufbereitet werden muss, sondern direkt in der Brennstoffzelle verwendet wird, bleiben die Kosten gering. Das Konzept könnte beispielsweise in mikrobiellen Brennstoffzellen zur Stromerzeugung aus Abwasser dienen. (mai/mgt)
