Batterie aus dem 3D-Drucker: Winzige Energiequelle besteht aus Pilzen und wird mit Zucker betrieben
Forscher:innen der Schweizer Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) haben eine funktionierende „lebende“ Batterie entwickelt, die aus zwei Arten Pilze besteht. Sie ist biologisch abbaubar, ungiftig und kann in einem 3D-Drucker gedruckt werden.
Pilze, die Strom produzieren
Zwar gab es bereits in der Vergangenheit Batterien, die mit Bakterien betrieben werden, allerdings betonen die Forscher:innen, dass es sich um das erste Mal handelt, dass zwei Pilzarten vereint wurden, um eine funktionieren Brennstoffzelle zu bauen. Und tatsächlich handelt es sich bei der EMPA-Entwicklung eher um eine Brennstoffzelle als um eine klassische Batterie, da sie sich die Metabolismen der Pilze zunutze machen, um Nährstoffe von Mikroben in Energie zu konvertieren.
Das Team hat eine Art Zelle entwickelt, die über eine auf einen Hefepilz basierende Anode und eine Kathode auf Basis eines Weißfäulepilzes verfügt. Dieser Weißfäulepilz produziert ein Enzym das die von dem Metabolismus des Hefepilzes abgegebenen Elektronen aus der Zelle leitet.
Das Projekt erstreckte sich über drei Jahre und stellte das Team vor die Herausforderung, die Komponenten der Zelle so zu entwickeln, dass sie in einem 3D-Drucker hergestellt werden können. Dafür fanden die Forscher:innen einen Weg, um die Pilzzellen in eine auf Zellulose basierende Tinte zu mischen. Diese ist elektrisch leitend und dient außerdem als Medium für einfache Zucker, die den Pilzzellen als Nahrung dienen. Sie ist außerdem biologisch abbaubar und für den Einsatz in 3D-Druckern geignet.
Biologisch abbaubare Batterie kann im getrockneten Zustand gelagert werden
Dr. Gustav Nyström, der an dem Projekt beteiligt war, betont, dass das 3D-Printverfahren es erlaubt, die Batterien in jeder benötigten Form und Größe herzustellen. Außerdem kann jeweils so viel Pilz-Materie integriert werden, dass genau die für den jeweiligen Einsatzzweck benötigte Energie produziert wird.
Derartige Pilz-Brennstoffzellen werden nun nicht die Akkus in Smartphones ersetzen. Dafür produzieren sie nicht genug Energie. Die Pilz-Biobatterien produzieren nach Angaben der Forscher:innen über mehrere Tage hinweg zwischen 300 und 600 Millivolt. Damit wären sie etwa hervorragend geeignet, um etwa Sensoren im Outdoor-Bereich zu betreiben, wo sie nach dem Einsatz einfach sicher abgebaut werden können. Außerdem können sie in einem getrockneten Zustand gelagert und dann einfach durch die Zugabe von Wasser und Nährstoffen aktiviert werden.
Aktuell arbeiten die Forscher:innen daran, die Biobatterien kraftvoller zu gestalten und mit einer längeren Laufzeit zu versehen. Außerdem wollen sie in Zukunft noch mit anderen Pilzarten experimentieren.
via EMPA
