Bakterien schlagen bei Pipeline-Lecks sofort Alarm
Schnelle Erkennung soll verheerende Umweltkatastrophen verhindern
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Veera Gnaneswar Gude nutzt Bakterien als Sensoren (Foto: msstate.edu) |
Starkville (pte012/19.03.2018/12:30) Lebende Sensoren sollen künftig Umweltkatastrophen verhindern, die durch Lecks in Erdgas- und Öl-Pipelines ausgelöst werden. "Der Vorteil unserer Sensoren ist die Tatsache, dass sie bereits sehr kleine Lecks auffinden, sodass die Mitarbeiter in der Leitstelle Reparaturen sehr schnell veranlassen können", sagt Veera Gnaneswar Gude, Dozent für Umwelt-Engineering an der Mississippi State University http://msstate.edu .
Mikroorganismen unter Strom
Gude setzt Bakterien ein, die beim Stoffwechsel Elektronen freisetzen. Sie ernähren sich von Kohlenwasserstoffen wie Öl und Gas. Diese elektrisch negativen Atombauteilchen passieren einen Widerstand und landen bei einem anderen Bakterium, das Elektronen aufnimmt. Zwischen den beiden Bakterienarten entsteht so eine elektrische Spannung.
Flächendeckend auf die Innenseite einer Pipeline angebrachte Bakterien-Sensoren liefern somit verlässliche Daten. Tritt ein Leck auf, verändert sich die Spannung. Das ist das Alarmsignal für die Reparaturmannschaft. Gude und sein Team präsentieren ihre Lösung beim 255. Nationalen Treffen der American Chemical Society http://acs.org in New Orleans, die noch bis zum 22. März dauert.
Eine Mio. Liter Benzin ausgelaufen
Pipelines werden regelmäßig inspiziert. Bei einem dieser Anlässe entdeckte das Personal ein großes Leck in einer Erdgaspipeline in Alabama. Es konnte nicht sofort abgedichtet werden, weil zuerst der Druck abzubauen war. Insgesamt liefen rund eine Mio. Liter Benzin aus. "Künftig müssen wir nicht mehr warten, bis die Sache aus dem Ruder läuft", so Gude. Das sei der eine Vorteil. Der zweite: Bakterien, die er zuvor erforscht hat, könnten eingesetzt werden, um verunreinigte Böden und verseuchtes Wasser zu behandeln.
Gude ist auf der Suche nach einem Material, in dem er die beiden Bakterien immobilisieren kann. Er testet derzeit hochporösen Kunststoff und biobasierte Beschichtungen. Außer in Pipelines könnte der lebende Sensor auch eingesetzt werden, um Öl- und Gasausbrüche am Meeresboden zu detektieren. Außerdem könnte er beim Fracking eingesetzt werden, um zu verhindern, dass verseuchtes Wasser in die Umwelt gelangt. Beim Fracking wird ein Gemisch aus Wasser, Sand und einigen Chemikalien mit hohem Druck in den Untergrund gepresst, um öl- und gashaltige Gesteine zu öffnen, sodass sich die fossilen Rohstoffe fördern lassen.
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