Unter bestimmten Bedingungen erzeugen Blaualgen Wasserstoff. Die dafür zuständigen Enzyme sind aber sehr sauerstoffempfindlich und müssen geschützt werden.
Elektrochemie
Schritt zur nachhaltigen Wasserstoffproduktion mit Cyanobakterien
Eine sauerstofffreie Mikroumgebung schützt die empfindlichen Enzyme.
Die fotosyntetische Wasserstoffproduktion mithilfe von Cyanobakterien zu verbessern – dafür hat ein Forschungsteam der Universität Kassel, der Ruhr-Universität Bochum und der Universidade Nova Lissabon (Portugal) eine Methode entwickelt. Die Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie International Edition am 2. Januar 2026, könnte einen Beitrag zur Gewinnung sauberer Energie leisten.
Cyanobakterien (umgangssprachlich auch „Blaualgen“) sind unter bestimmten Bedingungen in der Lage, Wasserstoff zu produzieren und dabei auf die Fotosynthese zurückzugreifen – ein vielversprechender Ansatz für die Gewinnung sauberer Energie. Allerdings hemmt der bei der Fotosynthese entstehende Sauerstoff die Aktivität bestimmter Enzyme, sogenannter Hydrogenasen, die für die Wasserstoffproduktion nötig sind. Bisherige Ansätze zur Sauerstoffentfernung waren entweder ineffizient oder erforderten den Einsatz zusätzlicher Chemikalien und Kohlenhydrate, was die Nachhaltigkeit des Prozesses beeinträchtigte.
Schutz ermöglicht kontinuierliche Wasserstoffproduktion
Das Team um Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann aus Bochum, Prof. Dr. Kirstin Gutekunst aus Kassel und Dr. Felipe Conzuelo aus Lissabon hat nun eine Lösung gefunden: Durch die Integration von Cyanobakterien-Mutanten in ein spezielles Redoxpolymer, das auf einer Elektrode abgeschieden ist, können die Zellen vor Sauerstoff geschützt werden. Das Polymer enthält Viologengruppen, die durch Anlegen eines elektrischen Potenzials reduziert werden und so den Sauerstoff in der Umgebung der Zellen effizient abbauen.
