Zwei der größten Herausforderung der modernen Wissenschaft sind nachhaltige Stromgewinnung und die Reduktion des CO2-Ausstoßes. Eine neu entwickelte Technologie könnte beides vereinen. Doch es gibt einen Haken.
Nachhaltige Stromerzeugung durch Algen
Ein Team aus Forschenden der Concordia University und der Dahousie University, welche sich beide in Kanada befinden, hat in seinem im April veröffentlichten Paper eine innovative Technologie präsentiert. Denn während sich die aktuelle Energieforschung vor allem auf Technologien fokussiert, welche möglichst wenig Kohlendioxid produzieren, ermöglicht die neue Erfindung die Gewinnung von Strom bei gleichzeitigem Abbau von CO2.
Hierzu wird das Prinzip der Fotosynthese von Algen genutzt. Bei der Fotosynthese nutzen Pflanzen Wasser und CO2, um mithilfe des Sonnenlichts Biomasse, wie beispielsweise Glucose oder Sauerstoff, herzustellen. In diesem Prozess werden jedoch auch Spannungspotentiale freigesetzt, welche für eine Energiegewinnung genutzt werden können.
Im Versuchsaufbau wurden zwei Kammern mit Algen nebeneinander platziert. Zwischen diesen beiden Kammern liegt eine Protonen-Austausch-Membran. Diese ermöglicht die Durchdringung von Protonen, während Gase in der ursprünglichen Kammer bleiben. Wird die Fotosynthese nun durch das Sonnenlicht aktiviert, lässt sich durch das Ungleichgewicht der elektrischen Ladung Strom gewinnen.
Während im Prozess also Energie gewonnen wird, wird zur selben Zeit der Umgebung CO2 entzogen, welches für die Fotosynthese genutzt wird. Die entstehende Biomasse kann ebenfalls genutzt werden.
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Forschung noch in den Kinderschuhen
Bis diese Technologie jedoch tatsächlich in adäquaten Mengen Strom produzieren kann, wird noch eine Menge Zeit vergehen. Aktuell beträgt die maximale Spannung einer einzelnen Energiezelle gerade einmal ein Volt. Um große Mengen an Strom bereitzustellen, ist jedoch wesentlich mehr nötig.
Das Prinzip ist derzeit noch in der Grundlagenforschung, für die Praxis also aktuell nicht geeignet. Das die Technologie mit mehr Forschung, Entwicklung und Investition dennoch passend skaliert und damit eine noch grünere Zukunft einläuten kann, davon sind die Forschenden des Projekts überzeugt.
Quelle: Micro Photosynthetic Power Cell Array for Energy Harvesting: Bio-Inspired Modeling, Testing and Verification (MDPI 2024)
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