US-Forscher testen neue Unterwasserbatterien mit Hilfe von Meeresbakterien

Was die Studie zeigt

Das Material konzentriert organische Substanzen und bietet eine Oberfläche, auf der sich Biofilme bilden können und die Mikroorganismen auch unter sauerstoffreichen Bedingungen weiterhin Strom erzeugen können. „Das grundlegende Prinzip ist, dass Mikroorganismen während ihres Stoffwechsels Elektronen transportieren", sagte Marcarelli. "In einer mikrobiellen Brennstoffzelle übertragen diese Prozesse Elektronen und erzeugen so einen elektrischen Strom, den wir nutzen können." Die Forscher haben das System zudem neu gestaltet, um die Energieeffizienz zu steigern und die Installation zu vereinfachen.

Neuere Versionen verwenden modulare, stapelbare Einheiten mit individuellen Pumpen und Steuerplatinen. Die neuesten Prototypen wurden in der Galveston Bay getestet, wobei drei während der Unterwasser-Tests erfolgreich Strom erzeugten. Die Sensoren bleiben untergetaucht.

Das System ist so konzipiert, dass es vollständig unter Wasser betrieben werden kann, ohne auf Wellenenergie an der Oberfläche oder menschliche Wartung angewiesen zu sein. Forscher geben an, dass dies es Ozeansensoren ermöglichen könnte, in abgelegenen Umgebungen längere Zeit aktiv zu bleiben.

Technik und Auswirkungen

Das Team hat zudem prädiktive Modelle auf Basis, um abzuschätzen, wo mikrobielle Brennstoffzellen in globalen Küstenregionen ausreichend Energie erzeugen könnten. „Was wir tatsächlich tun, ist, Fernerkundungsdaten, Felddaten, experimentelle Laborergebnisse und eigentliche MFC-Einsatzversuche zu kombinieren", sagte Michael Sayers, leitender Wissenschaftler am Michigan Tech Research Institute.

Die Forscher bereiten derzeit einen größeren Einsatz vor, der 10 mikrobielle Brennstoffzellen in der Chesapeake Bay umfasst. Ziel ist es, die Langzeitleistung zu untersuchen und zu ermitteln, ob die Systeme langfristig sogar jahrelange Unterwasseroperationen unterstützen könnten.