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pte20190527004 Umwelt/Energie, Forschung/Technologie

Bakterien speichern Wind- und Solarstrom

Elektrische Energie durch Mikroorganismen in Treibstoffe oder Biokunststoff umwandelbar


Natürliche (links) und elektronenunterstützte Photosynthese (Grafik: B. Barstow)
Natürliche (links) und elektronenunterstützte Photosynthese (Grafik: B. Barstow)

Ithaca (pte004/27.05.2019/06:15) - Forscher der Cornell University http://cornell.edu wollen Strom auf höchst ungewöhnliche Art speichern. Sie arbeiten mit elektroaktiven Bakterien, die Elektronen einfangen, also elektrischen Strom, der von Wind-, Solar- oder Wasserkraftanlagen produziert wird. Diese Energie nutzen sie, um CO2 aus der Luft aufzuspalten. Den dabei entstehenden Kohlenstoff wandeln sie in Isobutanol oder Propanol um. Diese Flüssigkeiten können in Motoren genutzt werden, entweder in reiner Form oder als Beimischung zu Benzin oder Diesel.

Biologie kann Hauptrolle spielen

"Wir glauben, dass die Biologie eine signifikante Rolle beim Aufbau einer umweltverträglichen Energie-Infrastruktur spielen wird", sagt Buz Barstow, Assistenzprofessor für Bio- und Umweltengineering an der Cornell University. "In einigen Prozessen hat die Biologie eine Hilfsfunktion, in anderen spielt sie die Hauptrolle." Er und sein Team seien auf der Suche nach allen Möglichkeiten, die Biologie im Energiesektor einzusetzen.

Die Photosynthese ist ein Beispiel für die Umwandlung von Sonnenenergie in Biomasse, also in einen Brennstoff. Pflanzen fangen sechsmal mehr Sonnenenergie ein als alle Menschen auf der Erde verbrauchen. Doch die Photosynthese ist nicht sehr effizient. Sie nutzt nur ein Prozent der einfallenden Energie. Solarzellen sind weitaus effektiver. Sie haben einen Wirkungsgrad von oft über 20 Prozent. Demnach kann Strom gemeinsam mit Bakterien mehr Solarenergie verarbeiten als Pflanzen.

CO2 aus Atmosphäre entfernen

Mikroorganismen und Strom können nicht nur Treibstoffe produzieren, ohne die Umwelt zu belasten. Sie können auch CO2 in einen Biokunststoff verwandeln, der sich gefahrlos untertage lagern lässt, sodass er dauerhaft aus der Atmosphäre entfernt wird. Die Herstellung von Treibstoffen und Bioplastik mit bakterieller Hilfe findet bei normalem Luftdruck und Raumtemperatur statt, sodass keine zusätzliche Energie nötig ist - außer dem Strom als "Bakterienfutter" natürlich.

Um diese Technik tatsächlich zur indirekten Speicherung von grünem Strom nutzen zu können, muss jedoch noch eine Menge an Forschungsarbeit geleistet werden, sind die Wissenschaftler überzeugt. "Nach unseren Berechnungen ist diese Technik definitiv zu realisieren", sagt Farshid Salimijazi, Barstows wissenschaftlicher Mitarbeiter, abschließend.

(Ende)
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