Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Biobrennstoffzelle im Kleinformat läuft mit Alkohol

24.01.2005


Amerikanische Wissenschaftler haben eine Biobrennstoffzelle im Kleinformat entwickelt: Der Prototyp ist nur drei Zentimeter lang und läuft statt mit Wasserstoff mit Ethanol. Möglich wird dies durch den Einsatz von Enzymen, die als biologische Katalysatoren fungieren.



Bereits vor zwei Jahren hatte die Arbeitsgruppe von der Universität von Saint Louis mit einer funktionstüchtigen Biobrennstoffzelle Schlagzeilen gemacht, die mit dem Alkohol Ethanol betrieben wird. In einem solchen System laufen im Prinzip dieselben chemischen Reaktionen ab wie in einer herkömmlichen Zelle: Der im Ethanol enthaltene Wasserstoff reagiert an einer hauchdünnen Membran mit dem Sauerstoff der Luft zu Wasser. Doch statt anorganische Katalysatormaterialien wie Platin halten in einer Biobrennstoffzelle Enzyme die chemische Reaktion am Laufen. Ähnliche organische Verbindungen sind beispielsweise auch dann aktiv, wenn in lebenden Zellen Alkohol umgesetzt und abgebaut wird.

... mehr zu:
»Biobrennstoffzelle »Enzym »Ethanol


Diese Enzyme sind jedoch sehr sensibel: Sie arbeiten nur bei bestimmten Temperaturen und Säuregraden und bauen sich schnell ab. Die amerikanischen Wissenschaftler statteten die Brennstoffzellen daher mit einem porösen Kunststoffmaterial aus, das den Enzymen günstige "Lebensbedingungen" bot. So konnte die Brennstoffzelle ihre Leistungsfähigkeit über Wochen hinweg beibehalten. Prototypen eines solchen Systems liefen nicht nur mit reinem Ethanol, sondern auch mit Wodka, Gin, Weißwein und sogar mit abgestandenem Bier.

Nun haben die Entwickler ihr System soweit verkleinert, dass es auf einem nur wenige Quadratzentimeter großen Chip Platz findet. Der Alkohol fließt dabei durch einen drei Zentimeter langen und 0,2 Millimeter breiten Kanal, der mit einem Anodenmaterial aus Kohlenstoff ausgekleidet ist. Bedeckt ist der Kanal mit einer Membran, an die die Enzyme gebunden sind. In ihren Versuchen ließen die Forscher die winzige Menge von einem Millionstel Liter Ethanol pro Minute durch den Kanal fließen, was etwa einem Verbrauch von einem Schnapsglas pro Woche entsprach.

Entsprechend gering war auch die mit dieser Brennstoffzelle erzeugte elektrische Leistung: Pro Quadratzentimeter maßen die Entwickler eine Stromstärke von 53 Mikroampere bei einer Spannung von 0,34 Volt. Damit ist das System zwar noch weit von einem praktischen Einsatz entfernt. Dennoch sehen die Wissenschaftler Anwendungen für ihre Biobrennstoffzellen. Sie könnten beispielsweise als Energielieferanten für Analysegeräte im Miniformat dienen, die auf einem Chip untergebracht sind.

Ulrich Dewald | Initiative Brennstoffzelle
Weitere Informationen:
http://www.initiative-brennstoffzelle.de

Weitere Berichte zu: Biobrennstoffzelle Enzym Ethanol

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Vernetzte Beleuchtung: Weg mit dem blinden Fleck
18.07.2018 | Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

nachricht Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie
17.07.2018 | Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Europaweit erste Patientin mit neuem Hybridgerät zur Strahlentherapie behandelt

19.07.2018 | Medizintechnik

Waldrand oder mittendrin: Das Erbgut von Mausmakis unterscheidet sich je nach Lebensraum

19.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Automatisiertes Befüllen von Regalen im Einzelhandel

19.07.2018 | Verkehr Logistik

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