Innovative Biobatterie mit 100 Jahren Lebensdauer arbeitet mit Bakterien

Die Idee einer mikrobielle Brennstoffzelle ist faszinierend, die Umsetzung eine große Herausforderung. Jetzt ist es Wissenschaftlern gelungen, das Grundprinzip für eine besonders langlebige Biobatterie zu entwickeln. Die hält 100 Jahre und basiert auf Bakterien.
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Wissenschaftler entwickeln mikrobielle Brennstoffzelle, die 100 Jahre hält

Im letzten Herbst hatte Professor Seokheun Choi, Mitglied der Fakultät für Elektrotechnik und Computertechnik am Thomas J. Watson College of Engineering and Applied Science, ein interessantes Konzept vorgestellt: eine Biobatterie, die verschluckt werden kann und durch den Ph-Faktor des menschlichen Darms aktiviert wird. Jetzt zeigt sich: Dieses Prinzip kann auch auf Batterie-Konzepte außerhalb des Körpers übertragen werden.


In einer neuen Studie, die Choi im Fachmagazin Small veröffentlichte, beschreibt der Forscher den Ansatz des Teams: "Das große Ziel ist es, eine mikrobielle Brennstoffzelle zu entwickeln, die über einen relativ langen Zeitraum gelagert werden kann." Einer der wichtigsten Faktoren für diese Zielsetzung ist es demnach, die Aktivität der Biokatalysatoren aufrechtzuerhalten. Zu guter Letzt muss das System auf Bedarf auch nach langer Lagerung schnell aktiviert werden können.

Grundprinzip für langlebige Biobatterie entwickelt

"Wir wollten diese Biobatterien für tragbare, speicherbare und bedarfsgerechte Stromerzeugung herstellen", so Choi laut Phys. Das Ergebnis: eine münzgroße Brennstoffzelle, die mit einem Stück Kaptonband versiegelt wird. Dies soll wegen der hohen Temperaturbeständigkeit einen zuverlässigen Verschluss über lange Zeit und unter unterschiedlichen Bedingungen garantieren. Infografik E-Autos und E-Mobilität: Das leisten die Batteriefabriken in EuropaE-Autos und E-Mobilität: Das leisten die Batteriefabriken in Europa
Wird dieses Siegel entfernt, kann Feuchtigkeit in die Batterie eindringen, was es wiederum Bakterien möglich macht, sich mit einem Keimmittel zu vermischen. Bei der daraus resultierenden Sporenbildung der Mikroben wird Energie frei, die genutzt werden kann. Wärmezufuhr beschleunigt die Aktivierungszeit, mehr Feuchtigkeit sorgt für eine höhere elektrische Leistung. Im Versuch der Forscher konnte eine LED, ein digitales Thermometer oder eine kleine Uhr damit betrieben werden.

Wie immer ist der Weg von solchen Konzepten bis zur Entwicklung eines marktreifen Produkts auf jeden Fall sehr lang. Choi und sein Team glauben, dass dafür aber der erste Schritt getan ist. "Ich denke, das ist ein guter Anfang", sagte er. "Hoffentlich können wir mit diesen Ideen ein kommerzielles Produkt herstellen."

Zusammenfassung
  • Wissenschaftler entwickeln mikrobielle Brennstoffzelle: hält 100 Jahre & basiert auf Bakterien.
  • Ziel: tragbare, speicherbare & bedarfsgerechte Stromerzeugung.
  • Münzgroße Batterie versiegelt mit Kaptonband für hohe Temperaturbeständigkeit.
  • Lösen des Siegeln lässt Feuchtigkeit eindringen & Bakterien vermischen sich mit Keimmittel.
  • Sporenbildung liefert Energie & kann LED, Thermometer oder Uhr betreiben.
  • Weg bis zur Entwicklung eines marktreifen Produkts noch sehr lang.

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