Broschüre: Umweltanalytik

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Potentiostaten und Galvanostaten
Energie aus dem Abwasser: die Mikrobiologische
Brennstoffzelle
Wie alle Lebewesen decken Mikroorganismen ihren Energie
bedarf über den Abbau von energiereichen Sub stanzen.
Dies macht sich der Mensch in Kläranlagen zunutze,
wo Bakterien die organische Schadstofffracht weitgehend
mineralisieren. Dabei setzen die Mikro organismen
Elektronen frei, die sie auf Elektronenakzeptoren wie
Sau erstoff, Nitrat und Sulfat übertragen. Geschieht dieser
Elektronenübergang von einem Mediator – also einer
Elek tronenbrücke – auf einen festen Elektronenempfänger
wie eine Anode, so fliesst in Kombination mit einer Ka -
thode und einem Verbraucher ein elektrischer Strom.
Eine weitere Voraussetzung ist, dass die Bakterien in
Form eines Biofilms in direktem Kontakt zur Elektrode
stehen.
Erste Ergebnisse zeigen, dass sich der Schadstoffabbau
im Abwasser zur Energiegewinnung nutzten lässt. Ziel ist
eine energieneutrale Abwasserreinigung. Dazu müssen
jedoch die Übertragungsprozesse der Elektronen, zum
Beispiel durch Vergrösserung der Elektrodenoberfläche,
noch optimiert werden. Derzeit arbeitet man mit Elektroden
aus unzähligen leitfähigen Carbonfasern auf de -
nen die Bakterien sitzen. Die spektroelektrochemischen
Untersuchungsmethoden des PGSTAT128N von Autolab
erlauben, die Übertragungsprozesse der Elektronen aufzuklären.
www.metrohm-autolab.com