Moss Voltaics: Forscherin erzeugt Solarstrom aus Moos

Moss Voltaics: Forscherin erzeugt Solarstrom aus Moos

von Robyn Schmidt

Durch die Photosynthese von Moos kann man Strom aus Sonnenenergie gewinnen. Allerdings liefern die Biosolarzellen bisher nur recht kleine Mengen an Energie.

Wenn man bei Strom aus Solarzellen von grüner Energie spricht, muss man das meistens noch einmal relativieren. Denn zwar ist die Stromproduktion selbst tatsächlich grün, die Herstellung der Solarzellen ist es allerdings nicht unbedingt. Eine sauberere Alternative, die zudem auch noch farblich grüner ist, hat die Designerin Elena Mitrofanova vom Institute for Advanced Architecture of Catalonia vorgestellt. Sie will Sonnenenergie mit Hilfe von Moos in Strom umwandeln. Ihre "Moss Voltaics" sind Teil der Forschung auf dem Gebiet der Biophotovoltaik, die versucht, Strom aus der Photosynthese von Pflanzen zu gewinnen.

Ganz neu ist der Ansatz mit Moos nicht. Der Radioempfänger "Moss FM" wurde auch mit Strom aus Moos betrieben, allerdings haben die Biozellen dort nur eine Leistung rund 3,5 Milliwatt je Quadratmeter. Moss Voltaics ist ein Stück weiter.

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Bei der Photosynthese wandelt das Moos CO2 aus der Luft in organische Verbindungen um. Diese Verbindungen lässt es dann in den Boden frei, wo Bakterien, die mit dem Moos in Symbiose leben, sie aufspalten und sich von ihnen ernähren. Dabei werden als Nebenprodukt unter anderem Elektronen frei.

Anode aus Polymer und Kohlenstofffasern[embed]https://vimeo.com/119702162[/embed]

Bei "Moss Voltaic" ist das Moos allerdings nicht in Erde angepflanzt sondern in einem Gemisch aus wasserabsorbierendem Polymer und leitenden Kohlenstofffasern. Dieses Substrat wirkt als Anode. Die Anordnung setzt man in eine Art Lehmziegel. Sie bieten ein für Moos ideales Mikroklima. Es liegt schattig und in einer feuchten Umgebung. Um das zu erreichen hat Mitrofanova die Lehmwände nicht glasiert, so dass sie Feuchtigkeit aufnehmen und halten können.

Die Form der Ziegel hat Mitrofanova am Computer konzipiert. Eine CNC-Fräsmaschine schneidet die Ziegel entsprechend dem digitalen Entwurf zu. Die Ziegelmodule kann man flexibel erweitern und zu einem einzelnen Stromkreis zusammensetzen.

Theoretisch würde das System auch mit anderen Pflanzen oder beispielsweise Algen funktionieren. Aber Moos eignet sich besser. "Vorteile von Moos gegenüber anderen Pflanzen sind das geringere Gewicht, größere Wasseraufnahme, kein Düngerbedarf, große Dürrertoleranz und weniger Pflegeaufwand", sagt Mitrofanova.

Drei Watt aus 16 ModulenLangfristig haben Biophotovoltaik-Techniken eine große Zukunft, glaubt Mitrofanova. Sie seien günstiger zu produzieren als klassische Solarzellen, selbsterhaltend und biologisch zersetzbar. Außerdem funktionierten sie auch in nördlicheren Ländern besser, wo es weniger direkte Sonneneinstrahlung gibt.

Momentan sind sie aber noch keine praktikable Alternative. Zwar produzieren die Moss Voltaics mehr Strom als die Zellen von Moss FM, doch mehr als drei Watt mit einem System aus 16 Modulen hat Mitrofanova noch nicht geschafft. Um Strom im großen Stil mit Moss Voltaics zu produzieren sind momentan also noch sehr große Flächen nötig. Die Designerin ist trotzdem optimistisch. Neue Technologien hätten immer geringere Energieanforderungen und höhere Effizienz. Deshalb, so glaubt sie, könnten die Moss Voltaics eines Tages doch eine echte Option werden.

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