ZÜRICH / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – In einer Welt, die zunehmend auf Nachhaltigkeit setzt, haben Schweizer Forscher eine bemerkenswerte Innovation vorgestellt: Eine biologisch abbaubare Batterie, die auf Pilzen basiert und umweltschonend Energie für Sensoren liefert.
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Die Herausforderung, Sensoren in der Umwelt mit Energie zu versorgen, ohne die Umwelt zu belasten, hat Forscher weltweit beschäftigt. Eine vielversprechende Lösung kommt nun aus der Schweiz, wo ein Team an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) eine mikrobielle Brennstoffzelle entwickelt hat. Diese Batterie nutzt den Stoffwechsel von Pilzen, um Strom zu erzeugen, und ist nach Gebrauch vollständig biologisch abbaubar.
Die innovative Batterie basiert auf einer Kombination aus zwei Pilzarten: Backhefe (Saccharomyces cerevisiae) und der Samtigen Tramete (Trametes pubescens). Während die Hefe an der Anode Elektronen freisetzt, fängt der Weiße-Fäule-Pilz an der Kathode diese Elektronen ein und leitet sie weiter. Diese Methode ist nicht nur umweltfreundlich, sondern auch effizient genug, um beispielsweise Temperatursensoren in der Landwirtschaft zu betreiben.
Die Herstellung der Batterie erfolgt mittels 3D-Druck, wobei eine Tinte auf Cellulose-Basis verwendet wird, die mit Pilzzellen angereichert ist. Um die elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten, werden Ruß und Grafitflocken hinzugefügt. Diese innovative Drucktechnik ermöglicht es, die Pilze in einer Umgebung zu kultivieren, die ihre Lebensfähigkeit und Funktionalität unterstützt.
Ein bemerkenswerter Aspekt dieser Technologie ist ihre Fähigkeit zur Selbstzerstörung. Die Pilze in der Batterie ernähren sich von zugesetzten Zuckermolekülen und beginnen, die Zellulose zu zersetzen, sobald der Zucker aufgebraucht ist. Dies führt zu einem natürlichen Abbau der Batterie, wodurch keine umweltschädlichen Rückstände verbleiben.
Die Forscher von Empa arbeiten bereits an der Weiterentwicklung dieser Technologie. Ziel ist es, die Leistung und Lebensdauer der Batterie zu verbessern und weitere Pilzarten zu identifizieren, die für diese Anwendung geeignet sind. Die Nutzung von Pilzen in der Materialwissenschaft ist ein noch wenig erforschtes Gebiet, das jedoch großes Potenzial birgt.
Diese Entwicklung könnte weitreichende Auswirkungen auf die Umwelttechnologie haben. Biologisch abbaubare Batterien könnten in Zukunft eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Energiespeichern darstellen, insbesondere in Anwendungen, bei denen eine umweltfreundliche Entsorgung entscheidend ist.
Insgesamt zeigt diese Innovation, wie biologische Prozesse genutzt werden können, um technologische Herausforderungen zu meistern. Die Kombination von Pilzen und moderner Drucktechnologie eröffnet neue Möglichkeiten für nachhaltige Energiequellen, die sowohl ökologisch als auch ökonomisch sinnvoll sind.
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