Abwässer sind zur Stromerzeugung nutzbar

Laborversion der mikrobiellen Brennstoffzelle (Foto: Yashmeen Budania)

Kanpur/Bhopal (pte001/25.09.2024/06:00) - Forscher des Indian Institute of Technology Kanpur ( https://www.iitk.ac.in/ ) und des Advanced Materials and Processes Research Institute ( https://ampri.res.in/ ) (AMPRI) haben mikrobielle Brennstoffzellen zur Energiegewinnung aus Abwässern massiv verbessert - und zwar mit einer kleinen kugelförmigen Elektrode aus Nickeloxid und Kohlenstoffnanofasern, die den Elektronentransfer zwischen den Bakterien und der Anode erhöht.

Elektroden bewirken Biofilme

Weil gleichzeitig die organischen Bestandteile des Abwassers, in nicht geringen Mengen sind das Fäkalien, abgebaut werden, übernimmt die Brennstoffzelle parallel zur Stromerzeugung einen Teil der Reinigung des Wassers. Der chemische Sauerstoffbedarf, ein wesentlicher Faktor für die Schadstoffbelastung, sinkt durch die stromerzeugenden Bakterien um 74 Prozent. Der relativ kleine verbliebene Rest an Schadstoffen muss mit konventionellen Techniken entfernt werden.

Die Elektroden sorgen für einen dicken Biofilm aus elektroaktiven Bakterien und beschleunigen die Sauerstoffreduktionsreaktion, einen der entscheidenden Prozesse in mikrobiellen Brennstoffzellen. Je dicker der Biofilm, desto mehr Bakterien haben sich angesiedelt und können "angezapft" werden, um Elektronen zu gewinnen.

Ergänzung zu Sonne und Wind

"Die Zukunft der Stromversorgung bedeutet nicht nur Solarmodule oder Windturbinen. Es geht auch darum, Wege zu finden, um Energie aus den Dingen zu erzeugen, die wir bereits entsorgen - wie Abwasser. Die von uns entwickelten Elektroden sind nicht nur leistungsstark, sondern auch skalierbar. Stellen Sie sich Kläranlagen vor, die nicht nur Wasser reinigen, sondern auch genug Strom erzeugen, um sich selbst mit Energie zu versorgen. Das ist die Vision", so Yashmeen Budania vom AMPRIA.

Das innovative System hat laut dem Chemiker das Potenzial, die Einstellung der Menschheit zu Abfall, Energie und Nachhaltigkeit zu revolutionieren. Abfall sei künftig kein Problem mehr, das gelöst, sondern eine Ressource, die genutzt werden müsse, heißt es abschließend.

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