Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fortschritte bei der Nutzung von Mikroorganismen für die Erzeugung von elektrischer Energie

01.03.2011
Weltweit erforschen Wissenschaftlerteams, wie man Mikroorganismen zur Energiegewinnung nutzen kann. An der Technischen Universität Braunschweig ist das Team von Prof. Dr. Uwe Schröder diesem Ziel näher gekommen. Die Ergebnisse dieser Forschung sind jetzt in drei Artikeln renommierter Fachzeitschriften veröffentlicht worden.

Das Braunschweiger Forscherteam beschäftigt sich seit längerem mit elektrokatalytisch aktiven Bakterien. Ziel ist es, mit Hilfe dieser Biofilme eine neue Technologie zu entwickeln. Sie soll es unter anderem ermöglichen, niedrigenergetische Biomasse, wie zum Beispiel Abwasser, zur Gewinnung von elektrischer Energie oder zur Produktion von wertvollen Grundstoffen zu nutzen. Dieses Technologiekonzept ist seit längerem unter dem Schlagwort „mikrobielle Brennstoffzelle“ oder „mikrobielle Bioelektrochemische Systeme“ bekannt.

Der Weg vom im Labormaßstab erfolgreichen Konzept zur fertigen Technologie ist allerdings noch lang. Es müssen noch fundamentale und technologische Fragen beantwortet werden. Drei Bausteine auf diesem Weg können jetzt die Forscher aus Braunschweig in Zusammenarbeit mit externen Kooperationspartnern beisteuern.

In Zusammenarbeit mit der TU Berlin unter Federführung von Dr. Falk Harnisch, TU Braunschweig, und Dr. Diego Millo, TU Berlin, konnte erstmals eine in situ spektroelektrochemische Untersuchung an lebenden Biofilmen, das heißt Zellen in ihrer natürlichen Umgebung, präsentiert werden. Hierbei gelang erstmals eine exakte Charakterisierung der Proteine, die in der Zellmembran für den Austausch der Elektronen zwischen Bakterie und Elektrode verantwortlich sind.
D. Millo*, F. Harnisch*, S.A. Patil. H. K. Ly, U. Schröder, P. Hildebrandt
“In situ Spectroelectrochemcial Investigation of electrocatalytic microbial biofilms by surface-enhanced resonance raman spectroscopy”

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201006046/abstract

Ein weiterer Fortschritt gelang in Kooperation mit den Universitäten Marburg und Chicago: Erstmals wurden Stromdichten von bis zu 30 Ampere pro Quadratmeter gemessen. Diese bisher unerreichten Leistungsfähigkeiten von bioelektrokatalytischen Anoden konnten durch neuartige Elektrodenmaterialien erzielt werden. Auf ihnen können die Mikroorganismen in drei Dimensionen wachsen und gedeihen.
Electrospun and solution blown three-dimensional carbon fiber nonwovens for application as electrodes in microbial fuel cells
Shuiliang Chen, Haoqing Hou, Falk Harnisch, Sunil A. Patil, Alessandro A. Carmona-Martinez, Seema Agarwal, Yiyun Zhang, Suman Sinha-Ray, Alexander L. Yarin, Andreas Greiner and Uwe Schröder
Energy and Environmental Science, online
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2011/EE/C0EE00446D
Darüber hinaus wurde in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz Zentrum für Umweltforschung, Leipzig, die erste durchflusszytometrische Studie an elektrokatalytischen Biofilmen durchgeführt. Bei diesem Verfahren werden Zellen gezählt und charakterisiert. Dabei zeigte ein Vergleich von Abwasser und daraus gewonnenen elektrokatalytischen Biofilmen, dass eine Selektion von Mikroorganismen stattfindet. Diese Selektion führt dabei zu einer Anreicherung von Arten im Biofilm, die in der Bakterienquelle nicht nachweisbar ist.
F. Harnisch*, C. Koch, S.A. Patil. T. Hübschmann, S. Müller, U. Schröder
“Revealing the electrochemically driven selection in natural community derived microbial biofilms using flow–cytometry” Energy & Environmental Science, online

http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2011/EE/C0EE00605J

In Zusammenwirken können diese Erkenntnisse des Braunschweiger Forscherteams aus unterschiedlichen Teilgebieten sowohl zu einem besseren fundamentalem Verständnis der mikrobiellen Prozesse als auch zur weiteren Entwicklung der Technologie beitragen.

Kontakt
Prof. Dr. Uwe Schröder
Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie
E-Mail: uwe.schroeder@tu-braunschweig.de
Tel.: +49(0)531 391 8425
Dr. Falk Harnisch
Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie
E-Mail: f.harnisch@tu-braunschweig.de
Tel.: +49(0)531 391 8428

Ulrike Rolf | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-braunschweig.de/oekochemie/akschroeder

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ein neues Mittel gegen Zöliakie
24.09.2018 | Technische Universität Wien

nachricht Zika und Gelbfieber: Impfstoffe ohne Ei
21.09.2018 | Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme Magdeburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Therapien bei Gefäßerkrankungen

Auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Angiologie (DGA) vom 12. bis 15. September in Münster stellten Gefäßspezialisten aus ganz Deutschland die neuesten Therapien bei Gefäßerkrankungen vor. Vor allem in den Bereichen periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) und venöse Verschlusskrankheiten wie die Tiefe Venenthrombose (TVT) gibt gute Neuigkeiten für die Patienten. Viele der 720 Gefäßspezialisten, die an der Jahrestagung teilnahmen, stellten neueste Studienergebnisse vor.

Millionen Menschen leiden in Deutschland unter Gefäßerkrankungen, allein rund fünf Millionen unter der „Schaufensterkrankheit“, medizinisch periphere...

Im Focus: Wie Magnetismus entsteht: Elektronen stärker verbunden als gedacht

Wieso sind manche Metalle magnetisch? Diese einfache Frage ist wissenschaftlich gar nicht so leicht fundiert zu beantworten. Das zeigt eine aktuelle Arbeit von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich und der Universität Halle. Den Forschern ist es zum ersten Mal gelungen, in einem magnetischen Material, in diesem Fall Kobalt, die Wechselwirkung zwischen einzelnen Elektronen sichtbar zu machen, die letztlich zur Ausbildung der magnetischen Eigenschaften führt. Damit sind erstmals genaue Einblicke in den elektronischen Ursprung des Magnetismus möglich, die vorher nur auf theoretischem Weg zugänglich waren.

Für ihre Untersuchung nutzten die Forscher ein spezielles Elektronenmikroskop, das das Forschungszentrum Jülich am Elettra-Speicherring im italienischen Triest...

Im Focus: Erstmals gemessen: Wie lange dauert ein Quantensprung?

Mit Hilfe ausgeklügelter Experimente und Berechnungen der TU Wien ist es erstmals gelungen, die Dauer des berühmten photoelektrischen Effekts zu messen.

Es war eines der entscheidenden Experimente für die Quantenphysik: Wenn Licht auf bestimmte Materialien fällt, werden Elektronen aus der Oberfläche...

Im Focus: Scientists present new observations to understand the phase transition in quantum chromodynamics

The building blocks of matter in our universe were formed in the first 10 microseconds of its existence, according to the currently accepted scientific picture. After the Big Bang about 13.7 billion years ago, matter consisted mainly of quarks and gluons, two types of elementary particles whose interactions are governed by quantum chromodynamics (QCD), the theory of strong interaction. In the early universe, these particles moved (nearly) freely in a quark-gluon plasma.

This is a joint press release of University Muenster and Heidelberg as well as the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt.

Then, in a phase transition, they combined and formed hadrons, among them the building blocks of atomic nuclei, protons and neutrons. In the current issue of...

Im Focus: Der Truck der Zukunft

Lastkraftwagen (Lkw) sind für den Gütertransport auch in den kommenden Jahrzehnten unverzichtbar. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Technischen Universität München (TUM) und ihre Partner haben ein Konzept für den Truck der Zukunft erarbeitet. Dazu zählen die europaweite Zulassung für Lang-Lkw, der Diesel-Hybrid-Antrieb und eine multifunktionale Fahrerkabine.

Laut der Prognose des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird der Lkw-Güterverkehr bis 2030 im Vergleich zu 2010 um 39 Prozent steigen....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

4. BF21-Jahrestagung „Car Data – Telematik – Mobilität – Fahrerassistenzsysteme – Autonomes Fahren – eCall – Connected Car“

21.09.2018 | Veranstaltungen

Forum Additive Fertigung: So gelingt der Einstieg in den 3D-Druck

21.09.2018 | Veranstaltungen

12. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

20.09.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Mit traditionellen Methoden gegen extreme Trockenheit

24.09.2018 | Geowissenschaften

Europäische Spitzenforschung auf der EuMW

24.09.2018 | Messenachrichten

Neue Therapien bei Gefäßerkrankungen

24.09.2018 | Medizintechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics