Dank Bakterien: Forscher entwickelt Bio-Solarpanel

Dank Bakterien: Forscher entwickelt Bio-Solarpanel

Auch Bakterien erzeugen Strom - ein erstes Bio-Solarpanel lieferte nun Strom, der immerhin für eine Armbanduhr reichen würde.

Solarzellen, in denen organische Stoffe Sonne in Energie umwandeln, sind nicht brandneu - Forschern in den USA ist es nun aber gelungen, neun Bio-Solar-Zellen zu einem Bio-Solarpanel zu vereinen, um damit Strom zu erzeugen. Die Bakterien in den Zellen sorgten unter Lichteinfluss für eine permanente Leistung von 5,59 Mikrowatt. Das klingt nach wenig, aber es würde zur Tonübertragung reichen - und könnte sogar eine Armbanduhr antreiben.

"Unsere Ergebnisse helfen beim Verständnis der fotosynthetischen Elektronentransferprozesse in Mikroorganismen", sagt Seokheun Choi. Der Assistenz-Professor für Elektro- und Computertechnik an der Binghamton Universität im Bundesstaat New York ist einer von drei Autoren des Artikels "Biopower generation in a microfluidic bio-solar panel".

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Basis der Bio-Solarzelle sind Cyanobakterien, die sich in fast jedem Land- und Wasserlebensraum befinden. Diese Mikroorganismen sind verwandt mit Bakterien, doch sind sie zur Fotosynthese fähig. Einsatzmöglichkeiten für diese Bio-Solarzellen sieht Choi bei der Übertragung von Sensordaten - insbesondere in entlegenen Regionen, wo regelmäßige Batteriewechsel nicht praktikabel sind.

Vorerst kein Bio-Solarpanel fürs HäuserdachBereits im vergangenen Jahr hat das Forscher-Trio erste Schritte zur Verbesserung einer Bio-Solarzelle unternommen. Sie experimentierten mit unterschiedlichen Materialien für Anode und Kathode. Kombiniert zum Bio-Solar-Panel lieferten die neun Einheiten kontinuierlich Strom aus der Atmungsaktivität sowie der Fotosynthese der Bakterien.

Zum Vergleich: Eine typische Solaranlage auf dem Dach eines Wohnhauses mit 60 Solarzellen würde bei Tageslicht rund 200 Watt elektrische Leistung erzeugen. Brächte man die Bio-Solar-Zellen auf eine vergleichbare Dachfläche, würden sie in etwa 0,00003726 Watt erzeugen. Die Stoffwechselvorgänge von Cyanobakterien und Algen sind noch unzureichend erforscht. Aufgrund ihrer geringeren Leistungsdichte und der niedrigeren Energieeffizienz sind sie für praktische Anwendungen noch ungeeignet. Hier besteht laut Choi Bedarf für weitere Grundlagenforschung : "Es wird Zeit für Durchbrüche um die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit der Stromgewinnung zu maximieren", sagt der 39-jährige Professor.

Der gebürtige Koreaner mit Wohnsitz in den USA hat seine Forschung um eine „Origami“-Batterie erweitert (wir berichteten). Mit nur wenigen Tropfen Flüssigkeit auf Papier konnte er ausreichend Energie gewinnen, um eine Leuchtdiode zu aktivieren. Die staatlich finanzierte National Science Foundation unterstützt seine Forschungen in den kommenden drei Jahren mit 300.000 US-Dollar.

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