Strom aus Nano-Verrunzelung

Bakterien können aus der Aufnahme und Abgabe von Wasser Energie erzeugen

US-Forscher aus mehreren Universitäten haben den Prototypen eines Generators entwickelt, der sich eine Eigenschaft des Bacillus subtilis zunutze macht: Das stäbchenförmige Bakterium zieht sich sehr stark zusammen, wenn ihm durch Hitzeeinwirkung Feuchtigkeit entzogen wird, und dehnt sich sehr stark wieder aus, wenn die Luftfeuchtigkeit steigt.

Für den in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Nanotechnology vorgestellten Prototypen hat man eine besonders leistungsfähige Mutation des Bakteriums dazu gebracht, sich selbst in weniger als einen Mikrometer dicken Schichten auf biegsamen Flächen anzusiedeln und durch seine Bewegungen bio-hybride Hygromorphaktuatoren anzutreiben.

Verrunzelungsenergiegewinnung im Trickfilm

Die Idee, mit der Aufnahme und Abgabe von Wasser Energie zu erzeugen, ist nicht neu. Bislang benutzte man dazu allerdings keine lebenden Organismen, sondern die verschiedensten stimuli-responsiven Materialien. Die dabei erzielten Wirkungsgrade liegen jedoch um den Faktor 10 unter dem, was die Bakterien zustande bringen. Ob sich die Entdeckung einmal wirtschaftlich nutzen lassen wird, ist allerdings noch offen.

Der Columbia-Biologe Özgür Sahin, der den Prototypen zusammen mit dem Ingenieurswissenschaftler Xi Chen, dem Harvard-Mathematiker Lakshminarayanan Mahadevan und dem Mikrobiologen Adam Driks von der Stritch School of Medicine an der Loyola University Chicago entwickelte, sieht in dem Generator allerdings viel Potenzial.

Auch Don Ingber, der Direktor des Wyss Institute of Biologically Inspired Engineering an der Harvard-Universität, das die Entwicklung zusammen mit dem U.S. Department of Energy und dem Rowland Junior Fellows Programm finanzierte, hält die Technologie für vielversprechend: Die Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsunterschiede, die zwischen Tag und Nacht auftreten, liefern seiner Ansicht nach regelmäßiger und zuverlässiger Strom als Windkraft- und Photovoltaikanlagen, weshalb sie zur Grundlast im Stromnetz beitragen könnten. (Peter Mühlbauer)

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