Bakterien gewinnen Strom aus Abwasser

Forscher der Stanford University in California haben ein neuartiges Verfahren entwickelt, bei dem Bakterien aus Abwasser Energie erzeugen. Der Strom wird in einer Art Mikroben-Batterie generiert und könnte eingesetzt werden, um Kläranlagen mit Energie zu versorgen. Mit einem Wirkungsgrad von mindestens 30 Prozent ist die Methode ebenso effektiv wie derzeit am Markt erhältliche Solarzellen.

Ansatz als kleiner Meilenstein

Experten begrüßen den Ansatz durchaus. „Zweifelsohne handelt es sich bei dieser Technologie schon um einen kleinen Durchbruch“, so Jurrien Westerhof, Geschäftsführer von Erneuerbare Energie Österreich http://erneuerbare-energie.at , gegenüber pressetext. Dennoch sei das Potenzial dieser Stromquelle infrage zu stellen.

„Da in Abwasser ohnehin nur begrenzt Energie enthalten ist und davon schlussendlich nur 30 Prozent gewonnen werden können, könnte eine kommerzielle Durchsetzbarkeit dieses Verfahrens scheitern“, ergänzt der Experte.

„Grundsätzlich halte ich derartige Forschungsansätze für sehr wichtig und auch sinnvoll, da die Speicherung erneuerbarer Energien in der heutigen Zeit notwendig ist, um vom Energie-Import unabhängig zu werden.

Da hohe Investitionen in diesen Sektor getätigt werden, wird dieser in den nächsten Jahren voraussichtlich noch weiter in den Vordergrund rücken“, meint Greenpeace-Energiesprecherin Julia Kerschbaumsteiner http://greenpeace.org/austria/de im pressetext-Gespräch. Darüber hinaus gäbe schon einige Forschungsprojekte.

Kohlenstoff-Faser als Bindeglied

Die Forschungsergebnisse sind in dem Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“ http://pnas.org veröffentlich worden. Den Wissenschaftern zufolge könnte mithilfe solcher Prozesse ein großer Teil des Strombedarfs von Kläranlagen gedeckt werden. Bei diesem Verfahren kommt es zur Entstehung von Strom, indem Mikroben organische Substanzen unter Luftabschluss abbauen, wodurch Elektronen freigesetzt werden.

Bisher haben vergleichbare Methoden zu keinem zufriedenstellenden Ergebnis geführt. Doch das Forscherteam der Stanford University hat nun erstmals eine Möglichkeit gefunden, um die kleinen Biogeneratoren mit den Elektroden zu vernetzen. Die daraus entstandene Mikroben-Batterie ähnelt einem kleinen Fläschchen mit trübem Inhalt. Das Geheimnis steckt hinter den Kohlenstoff-Fasern, welche nicht nur als elektrischer Leiter, sondern auch als Mikroben-Bindungsmittel fungieren.

Elektronen durch Silber aufgenommen

Die Bakterien bilden durch die spezielle Kohlenstofffaser-Schicht feine Fädchen aus, mit denen sie sich an das Material anheften können. Dabei dient das Abwasser als Futterquelle. Wird das darin enthaltene organische Material von den Mirkoben abgebaut, so werden Elektronen abgesondert, die zuerst durch die Anode abfließen. Anschließend wandern sie zur Kathode, die aus Silberoxid besteht und somit fähig ist, Elektronen aufzunehmen. Wird die Kathode aus der Batterie entfernt sowie durch Sauerstoff oxidiert, kann der Vorgang erneut durchgeführt werden.