{"id":53658,"date":"2018-06-15T06:41:09","date_gmt":"2018-06-15T04:41:09","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Flebende-cyanobakterien-elektrode-stellt-effizient-strom-her.html"},"modified":"2018-06-13T12:53:59","modified_gmt":"2018-06-13T10:53:59","slug":"lebende-cyanobakterien-elektrode-stellt-effizient-strom-her","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/lebende-cyanobakterien-elektrode-stellt-effizient-strom-her\/","title":{"rendered":"Lebende Cyanobakterien-Elektrode stellt effizient Strom her"},"content":{"rendered":"

Eine mit lebenden Cyanobakterien beschichtete Elektrode eignet sich, um lichtgetrieben und effizient Strom zu produzieren. Das berichtet ein deutsch-israelisches Forscherteam in der Zeitschrift \u201eNature Communications\u201c vom 4. Juni 2018. Im Gegensatz zu fr\u00fcheren Studien mussten die Wissenschaftler zu ihrem System keine Molek\u00fcle f\u00fcr die Aufnahme oder Abgabe von Elektronen hinzuf\u00fcgen, sondern nutzten lediglich die in den nat\u00fcrlichen Zellen enthaltenen Substanzen.<\/strong><\/p>\n

F\u00fcr die Studie kooperierte ein Team vom Israel Institute of Technology in Haifa und vom israelischen Weizmann Institute mit dem Zentrum f\u00fcr Elektrochemie der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum.<\/p>\n

Isolierte Molek\u00fcle nicht langfristig stabil<\/h3>\n

Auf der Suche nach nachhaltigen Wegen f\u00fcr die Energieproduktion nutzen Forscher immer wieder Mikroorganismen oder aus ihnen extrahierte Biomolek\u00fcle, etwa bestimmte Fotosynthese-Proteine. \u201eIsolierte Molek\u00fcle sind in der Regel aber nicht auf lange Sicht stabil\u201c, erkl\u00e4rt der Bochumer Forscher Dr. Felipe Conzuelo. \u201eEin Vorteil von lebenden Zellen ist, dass sie eine Reparaturmaschinerie besitzen, um Zellsch\u00e4den zu beseitigen.\u201c Das System regeneriert sich also selbst. Eine Herausforderung bei der Arbeit mit lebenden Organismen ist jedoch, dass es schwieriger ist, die Elektronen \u2013 also letztendlich den Strom \u2013 aus der Zelle herauszubekommen und f\u00fcr eine technische Anwendung nutzbar zu machen. Genau das gelang dem Forscherteam nun.<\/p>\n

Cyanobakterien besitzen zwei Systeme f\u00fcr die Energieproduktion bei Licht und bei Dunkelheit. Bei Licht findet Fotosynthese statt, wobei Wasserstoff und Kohlendioxid verbraucht werden, um Zuckermolek\u00fcle und Sauerstoff zu erzeugen. Der Prozess setzt eine Elektronentransportkette in Gang, die die Produktion von Energiespeichermolek\u00fclen wie ATP antreibt. Bei Dunkelheit werden in der sogenannten Zellatmung die gespeicherten Zuckermolek\u00fcle unter Verbrauch von Sauerstoff wieder zerlegt, um Energie zu gewinnen. Auch hier spielt der Elektronentransport eine entscheidende Rolle.<\/p>\n

Kleines Molek\u00fcl transportiert Elektronen aus Zelle<\/h3>\n

Mit ihrer Cyanobakterien-beschichteten Graphit-Elektrode konnten die Forscher Elektronen aus beiden Prozessen, der Fotosynthese und Zellatmung, ableiten und so einen Stromfluss au\u00dferhalb der Zelle generieren \u2013 und zwar effizienter als in fr\u00fcheren Systemen. Sie fanden heraus, dass ein kleines l\u00f6sliches Molek\u00fcl aus den Zellen austritt und die Elektronen zur Elektrodenoberfl\u00e4che transportiert. Das gelang jedoch nur in ausreichendem Ma\u00dfe, wenn die Gruppe die Zellen sanft vorbehandelte, bevor sie auf die Elektrode aufgetragen wurden. Zu diesem Zweck wurden die Zellen etwas gepresst, sodass die Zellwand nicht mehr vollst\u00e4ndig intakt war.<\/p>\n

\u201eEs ist nach unserem Wissensstand das erste Mal, dass ein solches Vermittlermolek\u00fcl gefunden wurde, welches aus den lebenden Zellen selbst stammt, deren Zellwand durchwandern kann und so Elektronen nach au\u00dfen transportieren kann\u201c, sagt Dr. Fangyuan Zhao vom Zentrum f\u00fcr Elektrochemie. Um welche Substanz es sich dabei genau handelt, ist noch unbekannt. Die Analysen ergaben jedoch, dass es ein relativ kleines, wasserl\u00f6sliches Molek\u00fcl sein muss, das Zellw\u00e4nde und Membranen passieren kann.<\/p>\n

\u201eWir glauben, dass das Cyanobakterien-System das Potenzial hat, eine gr\u00fcne Energiequelle zu werden\u201c, res\u00fcmiert Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann, Leiter des Bochumer Lehrstuhls f\u00fcr Analytische Chemie. \u201eMit einigen Modifikationen sollte es in der Lage sein, lichtgetrieben Strom \u00fcber eine lange Zeit zu produzieren \u2013 weil es alles mitbringt, um sich immer wieder selbst zu regenerieren.\u201c<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Eine mit lebenden Cyanobakterien beschichtete Elektrode eignet sich, um lichtgetrieben und effizient Strom zu produzieren. Das berichtet ein deutsch-israelisches Forscherteam in der Zeitschrift \u201eNature Communications\u201c vom 4. Juni 2018. Im Gegensatz zu fr\u00fcheren Studien mussten die Wissenschaftler zu ihrem System keine Molek\u00fcle f\u00fcr die Aufnahme oder Abgabe von Elektronen hinzuf\u00fcgen, sondern nutzten lediglich die in […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[14051,14613],"supplier":[1806],"class_list":["post-53658","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-energie","tag-energiespeicher","supplier-ruhr-universitaet-bochum"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/53658","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=53658"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/53658\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=53658"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=53658"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=53658"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=53658"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}