Bakterien durch Stromstöße viel gefräßiger
Team der Ohio State University realisiert schneller und gezielter Umwandlung von Bioabfällen
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Fauler Apfel: Biomüll lässt sich in Wertstoffe verwandeln (Foto: Bill Kasman, pixabay.com) |
Columbus (pte003/08.09.2025/06:10)
Forscher der Ohio State University verwandeln Lebensmittelabfälle wie angefaultes Obst, welken Salat, geronnene Milch und andere Substanzen in Bioreaktoren nun noch schneller in brennbares Gas. Dies gelingt per sanfter Stromstöße in die zu vergärende Masse. Auch ist es ihnen gelungen die Zusammensetzung des Gases an den Bedarf anzupassen, sodass es sich auch als Chemierohstoff nutzen lässt. Allein in den USA fallen pro Jahr 60 Mio. Tonnen Lebensmittelabfälle an.
Mehr Bakterien-Stoffwechsel
Beenish Saba und ihre Kollegen haben Leistung und Dauer der konventionellen Fermentation und der Elektrofermentation miteinander verglichen. Bei den konventionellen Verfahren werden Lebensmittelabfälle und Bakterien in einen Bioreaktor gefüllt und bei Bedarf Nährstoffe zugefügt. Der Prozess läuft dann bei einer Temperatur von 32 Grad Celsius ab.
Bei der Elektrofermentation entfällt die externe Wärmezufuhr, die manchmal nötig ist, um den Prozess in Gang zu setzen. Stattdessen findet eine Elektrostimulation statt. "Leichte Stromstöße regen den Stoffwechsel der Bakterien an, die die Biomasse umwandeln, sodass sie schneller arbeiten", unterstreicht Saba. Das bedeute eine Ertragssteigerung.
Nebenbei entsteht Wasserstoff
Das Bakterium Clostridium beijerinckii, das eingesetzt wird, um Biomasse in Reaktoren in n-Butanol umzuwandeln, eine Alkoholart, die in der Industrie als Lösungsmittel und chemischer Grundstoff genutzt wird, produziert nebenbei auch CO2. Sabas Team setzt deshalb zusätzlich das Bakterium Clostridium carboxidivorans ein, das dieses Gas ebenfalls in Alkohol umwandelt. Als Nebenprodukt entsteht Wasserstoff, der sich als umweltneutrale Energiequelle nutzen lässt.
"Das bedeutet, dass das Abfallprodukt der einen Bakterienart von der anderen Bakterienart verwertet wird. Wir haben festgestellt, dass sich die beiden Mikroorganismen gut miteinander vertragen", so Saba. Es bestehe großes Interesse daran, Abfälle nicht kostenträchtig zu entsorgen, sondern in Wertstoffe zu verwandeln. Derzeit würden viele landwirtschaftliche oder biologische Rohstoffe verschwendet. Dabei sei es viel besser, sie zu verarbeiten und daraus wertvolle Produkte herzustellen.
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