US-Forscher:innen entwickeln Biobatterie mit 100-jähriger Haltbarkeit
Eine der größten Probleme mit Batterien ist deren oft nur sehr begrenzte Haltbarkeit. Forscher:innen versuchen immer wieder, Methoden zu finden, um diese zu verlängern. Nun hat ein Team der Binghamton University, State University of New York, einen rekordverdächtigen Durchbruch geschafft, berichtet Science Daily. Die Wissenschaftler:innen haben eine winzige Biobatterie entwickelt, die auch noch in 100 Jahren funktionieren könnte.
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Biobatterie durch Luftfeuchtigkeit aktiviert
Im vergangenen Herbst entwickelten Professor Seokheun Choi und sein Team eine vom Menschen einnehmbare Biobatterie. Diese aktiviert sich durch den Ph-Faktor des menschlichen Darms. Nun hat Choi die Ergebnisse aus dieser Forschung verwendet, um eine Batterie zu erstellen, die auch außerhalb des menschlichen Körpers funktioniert. Bei dieser Batterie kommen sporenbildende Bakterien zum Einsatz.
„Das übergeordnete Ziel besteht darin, eine mikrobielle Brennstoffzelle zu entwickeln, die über einen relativ langen Zeitraum gelagert werden kann, ohne dass die biokatalytische Aktivität nachlässt, und die außerdem durch die Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Luft schnell aktiviert werden kann. Wir wollten diese Biobatterien für tragbare, speicherbare und bedarfsgerechte Stromerzeugung herstellen“, so Choi.
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Brennstoffzelle kann LED-Lampe betreiben
Die zentimetergroße Brennstoffzelle wurde mit einem Stück Kaptonband versiegelt, einem Material, das Temperaturen von -500 bis 750 Grad Celsius standhält. Wenn das Team das Klebeband entfernte und Feuchtigkeit hineinließ, vermischten sich die darin enthaltenen Bakterien mit einem chemischen Keimmittel, das die Mikroben dazu anregte, Sporen zu produzieren. Die durch diese Reaktion erzeugte Energie reicht laut den Forscher:innen aus, um eine LED-Lampe, ein digitales Thermometer oder eine kleine Uhr zu betreiben.
Die Wärmeaktivierung der Bakteriensporen verkürzte die Zeit bis zur vollen Leistung von einer Stunde auf 20 Minuten. Eine Erhöhung der Luftfeuchtigkeit führte zu einer höheren elektrischen Leistung. Nach einer einwöchigen Lagerung bei Raumtemperatur nahm die Stromerzeugung nur um zwei Prozent ab. Geldgeber für die Studie war das Office of Naval Research, das zur US-Navy gehört. Demnach könnte diese Energiequelle sowohl in militärischen Situationen als auch im zivilen Bereich Anwendungen finden.
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„Guter Anfang“ für die Technologie
Choi räumt trotz der beeindruckenden Ergebnisse ein, dass eine solche Brennstoffzelle schneller hochfahren und mehr Spannung erzeugen muss, um eine brauchbare Alternative zu herkömmlichen Batterien zu werden. „Ich denke, das ist ein guter Anfang“, sagte er. „Hoffentlich können wir mit diesen Ideen ein kommerzielles Produkt herstellen.“
