Biochemie Lebende Cyanobakterien-Elektrode stellt effizient Strom her
Dieses System für die Energieproduktion regeneriert sich selbst.
Auf der Suche nach nachhaltigen Wegen für die Energieproduktion nutzen Forscher immer wieder Mikroorganismen oder aus ihnen extrahierte Biomoleküle, etwa bestimmte Fotosynthese-Proteine. Nun beschichtete ein deutsch-israelisches Forscherteam eine Elektrode mit lebenden Cyanobakterien und zeigte, dass sich damit lichtgetrieben effizient Strom produzieren lässt. An der Veröffentlichung in der renommierten Zeitschrift Nature Communications war ein Team vom RUB-Zentrum für Elektrochemie beteiligt.
Elektronen gelangen aus der Zelle
Die Elektronen – also letztendlich der Strom – stammten aus der Fotosynthese oder Zellatmung der Cyanobakterien. Eine Herausforderung war jedoch, die Elektronen aus der Zelle herauszubekommen und für eine technische Anwendung nutzbar zu machen. Zu diesem Zweck pressten die Forscher die Cyanobakterien leicht, sodass die Zellwände nicht mehr ganz intakt waren. Das reichte aus, um einen Stromfluss außerhalb der Zelle zu generieren. Das Team stellte fest, dass ein kleines Molekül aus den Zellen austritt und die Elektronen an die Elektrodenoberfläche transportiert.
Das System hat einige Vorteile im Vergleich zu solchen, die mit isolierten Biomolekülen arbeiten. Denn die lebenden Zellen besitzen eine Reparaturmaschinerie, mit der sie das System immer wieder regenerieren können. Isolierte Moleküle sind hingegen nicht langfristig stabil.
