Austin - Forscher der University of
Texas/Austin http://www.utexas.edu/ haben aus Weintrauben elektrische
Energie extrahiert. Die Energie stammt aus dem Elektronentransfer von
Glukose zum Sauerstoff bei der Umwandlung in Kohlendioxid und Wasser. In
der Fachsprache wird die diesbezügliche Anordnung als Bio-Brennstoffzelle
bezeichnet. Bislang produziert die Zelle eine Leistung von 2,4 Mikrowatt.
Um eine Glühbirne zum Leuchten zu bringen wären Millionen Weintrauben
nötig. Für den Antrieb eines Silizium-Chips in einem Minisensor würde die
Bio-Brennstoffzelle aber bereits ausreichen.
Die Zelle besteht aus zwei Kohlenstoff-Elektroden - jede davon dünner als
ein Haar - und ist nur wenige Zentimeter lang. Die Herstellung der
leichtgewichtigen Zelle ist laut Forschern sehr kostengünstig. Bisher
wurde sie nur einen Tag lang getestet. In diesem Zeitraum fiel der
Energie-Output um rund ein Viertel. Eine verbesserte Version könnte die
Energieproduktion auf eine Woche verlängern, berichten die
Wissenschaftler im Journal of the American Chemical Society
http://pubs.acs.org/journals/jacsat .
Anders als bei bereits bekannten Kartoffel-Batterien, die ihre Energie
durch die Reaktion zwischen zwei Metallen und einer Säure gewinnen, zapft
die Weintrauben-Batterie den Metabolismus von Glukose und Sauerstoff bei
der Umwandlung in Kohlenstoffdioxid und Wasser an. Dabei fließen
Elektronen der Glukose zum Sauerstoff. In der Bio-Brennstoffzelle fließen
diese Elektronen durch einen Schaltkreis zwischen einer Elektrode
(Anode), wo die Glukose aufgebrochen wird, und einer zweiten Elektrode
(Kathode), wo Sauerstoff in Wasser umgewandelt wird. Auf den Elektroden
befestigte Enzyme induzieren die Reaktionen. Am besten laufen diese
Reaktionen bei genügend Glukose, wie dies bei Weintrauben der Fall ist,
ab. Das Team um Adam Heller hofft, dass es die Bio-Brennstoffzelle auf
Insekten oder Kleintieren zum Laufen bringen kann. Dort soll das Gerät
ihre Bewegungen verfolgen. Versuche mit Grashüpfern schlugen nach Angaben
des Fachblatts Nature allerdings fehl.
