Forscher wollen Brennstoffzellen mit Bakterien antreiben

Forscher an der US-amerikanischen Rice Universität haben mit einem Projekt begonnen, um die Verwendung von Mikroorganismen für die Energieproduktion in Brennstoffzellen zu erforschen. Zum Einsatz kommt der Bakterienstamm Shewanella oneidensis, welcher anstatt Sauerstoff Metall konsumiert, um es in Energie zu verwandeln. Diese durch Bakterien betriebenen Energiezellen könnten kleine Roboter von der Größe einer Handfläche antreiben.

Das Besondere an diesen Bakterien ist, dass sie als Abfallprodukt ihres Stoffwechsels überschüssige Elektronen produzieren, die von ihnen nicht weiter verwendet und daher ausgeschieden werden. „Man kann sie mit allem möglichen versorgen, was zur Verfügung steht“, meinte Andreas Lüttge, Forscher an der Rice Universität. „Ziel ist es, sie mit verschmutztem Wasser zu fütten und dadurch Energie zu gewinnen.“

In einer Brennstoffzelle würden sich die Shewanella-Kolonien an der Anode festsetzen. Die Anode ist der Teil von Batterien und Brennstoffzellen, der zur Energiefreisetzung Elektronen aufnimmt. Aufgrund der metallabbauenden Eigenschaften von Shewanella oneidensis wurde ihm von Wissenschaftlern schon großes Potenzial als Bio-Sanierungsmittel zur Entfernung toxischer Metalle aus der Umwelt attestiert. Hybrid-Brennstoffzellen, in der sich ein Bakterienstamm vom Abfallprodukt eines anderen ernährt, sind also denkbar.

Die Forschergruppe um Lüttge will nun mit Computermodellen das Verhalten der Bakterien unter verschiedenen Umständen untersuchen. So soll die optimale Konfiguration einer Brennstoffzelle unter Einbeziehung der Bakterien ergründet und in den kommenden fünf Jahren die Brennstoffzelle mit Bakterienantrieb entwickelt werden. „Wir haben noch viel über die chemischen Prozesse in Verbindung mit Shewanella zu lernen. Sie sind jedoch unglaublich effizient in der Verarbeitung von biologischen Stoffen zu Elektrizität, so dass sie nach unserer Überzeugung ein guter Kandidat für unsere Brennstoffzellen sind“, meinte Lüttge.