Mikrobielle Brennstoffzelle (MFC) für die Wasserstoffproduktion
Ein Team der Penn State University und der Firma Ion Power (Delaware) entwickelte eine Brennstoffzelle mikrobiell (MFC), wodurch sowohl organische Stoffe abgebaut als auch Wasserstoff erzeugt werden können.
Herkömmliche MFCs (entwickelt, um die Kosten für die Abwasserbehandlung auszugleichen) erzeugenStrom aus den Oxidations-Reduktions-Reaktionen, die an den Prozessen des Abbaus organischer Abfälle durch Bakterien beteiligt sind.
Das neue Gerät mit dem Namen BEAMR für den bioelektrochemisch unterstützten mikrobiellen Reaktor basiert auf der Verwendung von Wasserstoff, der durch bakterielle Fermentation erzeugt wird. Unter normalen Bedingungen wandelt dieser Prozess Kohlenhydratverbindungen in eine begrenzte Menge an Wasserstoff- und Essigsäure-ähnlichen Rückständen um. Durch Anlegen einer sehr niedrigen Spannung (etwa 250 mV) an eine anaerobe MFC ist es Bruce Logan und seinen Kollegen jedoch gelungen, das elektrochemische Potenzial von Bakterien und damit ihre Fähigkeit, Molekülnebenprodukte der Fermentation abzubauen, zu erhöhen. Sie konnten somit mehr als 90% der Protonen und Elektronen, die aus der Oxidation von Acetat durch Bakterien resultieren, in Form von gasförmigem Wasserstoff zurückgewinnen. Der freigesetzte Wasserstoff ist selbst der Brennstoff für eine Zelle, die die angelegte Spannung erzeugt. Diese einfache Stimulation ermöglicht es, viermal mehr Wasserstoff aus Biomasse zu extrahieren als die Fermentation allein.
Theoretisch ist das von Forschern getestete Prinzip nicht auf Kohlenhydratverbindungen beschränkt; es könnte mit jeder organischen Substanz wirksam sein biologisch abbaubar löslich.
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NYT 25 (Brennstoffzelle entzieht Bakterien Wasserstoff)