Bakterien-Brennstoffzelle könnte Meeressensoren mit Strom versorgen

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Die University of Maryland leitet ein Projekt zur Entwicklung einer Brennstoffzelle, die mit aus Meeresbakterien gewonnener Energie Meeressensoren mit Strom versorgt.

Persistent Oceanographic Device Power (PODPower) könnte über ein Jahr lang konstant 10 Watt erzeugen, um damit Meeressensoren mit Strom zu versorgen, die beispielsweise zur Überwachung der Wasserchemie oder der Bewegungen von Walen und Delfinen eingesetzt werden.

Das System wird im Wasser schweben, wo es in einer speziellen Fermentationskammer Meeresmikroben und organische Stoffe sammeln und konzentrieren kann. Bakterien in der Kammer verdauen das Material vor und produzieren so eine effizientere Art von „Nahrung“ für eine zweite Bakterienart, die die Elektroden der Brennstoffzelle besiedelt und Elektronen zur direkten Nutzung freisetzt.

Das Design basiert auf mehreren Innovationen, darunter einem Auffangnetz, das von den einzigartigen Merkmalen von Fischkiemen inspiriert ist, einer korkenzieherartigen Schnecke, die die organische Substanz in die Fermentationskammer befördert, und einem Doppelkathodensystem, um die Leistung der mikrobiellen Brennstoffzelle auf ein höheres Niveau als bei früheren Systemen zu bringen.

Laut Projektleiterin Professor Stephanie Lansing verfügt das bioinspirierte System über das bahnbrechende Potenzial, direkt elektrischen Strom bereitzustellen, um die Sensorfunktionen zu verbessern und gleichzeitig die Umwelt zu schützen.

Die erste Phase des Projekts wird bis zum Sommer 2026 laufen und umfasst Mitarbeiter von acht weiteren Institutionen und Firmen: Battelle, die George Washington University, die Harvard University, das Institute of Marine and Environmental Technology an der University of Maryland, Baltimore County, die James Madison University, die Johns Hopkins University, die University of Delaware und Yokogawa Corp. of America.

Zusätzlich zu den 7,8 Millionen US-Dollar, die für die Entwicklung und Einführung in Phase 1 bewilligt wurden, sind weitere 3,4 Millionen US-Dollar zur Unterstützung von Phase 2 möglich, die die Einführung in mehreren Umgebungen und die Erzeugung von 100 Watt Leistung umfasst.