Neuentwickelte Bio-Brennstoffzellen werden durch Alkohol angetrieben

Handy läuft mit Wodka und Gin

Handys und Laptops könnten künftig mit einem Schluck Wodka laufen. US-Forscher haben eine Bio-Brennstoffzelle entwickelt, die mit Hilfe von Alkohol elektrischen Strom produziert. Die enzym-katalysierten Brennstoffzellen hätten Tests mit Gin, Wodka bereits bestanden. Der Schlüssel zur Zelle ist ein neues Polymer, das die Ethanol abbauenden Enzyme schützt, berichten die Forscher auf dem Treffen der American Chemical Society in New Orleans.

Brennstoffzellen funktionieren durch die Umwandlung der bei der Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff in Wasser entstehenden Energie in Elektrizität. Reiner Wasserstoff ist ein explosives Gas und schwer zu speichern. Daher werden häufig chemische Quellen verwendet. Forscher der St. Louis University nutzten Ethanol und Enzyme zur Ablösung des Wasserstoffs, damit der Sauerstoff mit Alkohol reagieren kann und elektrischer Strom entsteht. Ein weiteres Problem stellten aber bislang die Enzyme in den Bio-Brennstoffzellen selbst dar. Sie gingen binnen weniger Tage kaputt, weil die Enzyme auf geringfügige Veränderungen des pH-Wertes und der Temperatur sehr empfindlich reagieren. Um das Problem zu lösen, hefteten Wissenschaftler bislang die Enzyme an die Elektroden. Sie neigten aber dennoch zur raschen Auflösung. Forscher unter der Leitung von Shelley Minteer umhüllten daher die Elektroden mit einem porösen Kunststoff. Dadurch kann ein neutraler pH-Wert erhalten werden. Die Poren sind klein genug, um die Enzyme einzuschließen und groß genug, damit der Alkohol passieren kann. „Die Enzyme arbeiten bereits seit zwei Monaten und funktionieren noch immer“, betont Minteer.

Auch Toshiba hat kürzlich seine erste mit Methanol betriebene Brennstoffzelle vorgestellt. „Der Vorteil von Ethanol gegenüber Methanol ist allerdings, dass es besser verfügbar ist. Die Zellen wurden bereits mit Gin und Wodka betrieben“, so die Forscherin. Zudem sei Ethanol weniger giftig und mit den verwendeten Enzymen produktiver. Noch ist die Bio-Brennstoffzelle aber im Vergleich zum Toshiba-Prototyp für eine tragbare Anwendung zu groß. Zurzeit arbeitet das Team an der Verkleinerung der Technologie.