„Bionisches Blatt“ stellt Treibstoff aus Sonnenenergie her (Video)

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bionisches-blatt-kuenstliche-photosynthesePflanzen erzeugen durch Photosynthese Energie aus Sonnenlicht, Wasser und Kohlendioxid. Wissenschaftler der Universität Harvard haben sich von der Natur inspirieren lassen und eine Art künstliche Pflanze entwickelt, die aus Wasser und Sonnenlicht Isopropyl-Alkohol als Basis für Treibstoff herstellen kann. Die Effizienz ihres „bionischen Blattes“ ist dabei deutlich höher als bei der natürlichen Photosynthese.

Der Begriff Bionik bezeichnet die Übertragung von Phänomenen aus der Natur auf die Technik. Bei dem von Chemiker Daniel Nocera und seinem Team entwickelten Verfahren wird Wasser mithilfe von Solarenergie in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespaltet. Genveränderte Bakterien nehmen den Wasserstoff auf und erzeugen aus dem in der Umgebungsluft enthaltenden Kohlendioxid Isopropyl-Alkohol, der als Basis für Treibstoff dient. Als Katalysator verwenden die Wissenschaftler dabei eine Legierung aus Kobalt und Phosphor, die auch als Korrosionsschutz für Plastik und Metall eingesetzt wird. Im Gegensatz zu vorangegangenen Versuchen mit einem anderen Katalysator greift diese Verbindung die Bakterien nicht an. Damit gelang es dem Team, die Effizienz des Verfahrens deutlich zu steigern. Für jede Kilowattstunde eingesetzter Energie verbrauchen die Mikroben 130 Gramm CO2 und erzeugen daraus 60 Gramm Isopropyl-Alkohol. Das ist etwa zehnmal so effizient wie die natürliche Photosynthese.

Mit der Methode können theoretisch auch andere Stoffe hergestellt werden

Neben Isobutanol und Isopentanol konnten die Wissenschaftler mithilfe des Verfahrens auch bereits Polyhydroxybuttersäure (PHB) herstellen, das für die Herstellung von Biokunststoffen eingesetzt wird. Die Synthese aus Biologie und Technik verspricht so eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten. Nach Ansicht der Forscher ist auch die Herstellung von Medikamenten denkbar. Dazu müssten aber andere Bakterienarten geschaffen werden.

Einsatz vor allem in Entwicklungsländern denkbar

Das von den Bakterien aufgenommene CO2 wird bei der Verbrennung des Alkohols wieder freigesetzt. Dennoch ist der Prozess deutlich umweltschonender als die herkömmliche Treibstoffgewinnung aus fossilen Brennstoffen. Bis das System kommerzialisiert werden kann, werden noch Jahre vergehen, doch die neue Methode hat enormes Potential. Sie könnte zum Beispiel als Basis für eine dezentrale Treibstoffproduktion unabhängig vom Stromnetz dienen, vor allem in Entwicklungsländern, wo eine stabile Energieinfrastruktur fehlt. Prinzipiell kann so auch jeder zuhause mithilfe von Leitungswasser und einer Solarzelle selbst Treibstoff für die eigene Energieversorgung herstellen.

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Quellen / Weiterlesen:
New „Bionic“ Leaf Is Roughly 10 Times More Efficient Than Natural Photosynthesis – Scientific American
Künstliche Photosynthese: „Bionisches Blatt“ wandelt Licht in Treibstoff um – Wirtschafts Woche
Bionische Blätter erschaffen Treibstoff aus Sonnenlicht und Wasser – Gulli
Bildquelle: © Martina Taylor / pixelio – www.pixelio.de


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