Die Mikrobielle Brennstoffzelle in Theorie und Praxis

Die Mikrobielle Brennstoffzelle in Theorie und Praxis
3.2. Die Mikrobielle Brennstoffzelle nach H.P.Bennetto
Eine der Grundlagen meiner Arbeit war die Microbial fuel cell nach H.P. Bennetto 21 , die beim
National Centre for Biotechnology Education 22 , kurz NCBE, erhältlich ist.
Sie besteht aus verschraubbaren Plexiglasscheiben. Die beiden Haupt-Zellkammern sind durch
eine PEM (cation exchange membrane) getrennt, die durch Gummidichtungen an ihrem Platz
gehalten wird. Als Elektroden dienen Streifen aus Karbonfasern.
Abbildung 6: Schematische Darstellung der MFC 23
Für die beiden Kammern werden zwei verschiedene Lösungen benötigt:
Die Lösung für die positive Elektrode ist eine Lösung von Kaliumhexacyanoferrat (III) (rotes
Blutlaugensalz K3[Fe 3+ (CN)6]) 0,01 – 0,10 Mol, in Kaliumphosphat-Puffer (pH 7).
Die Flüssigkeit für die negative Elektrode besteht aus einer Pufferlösung pH 7 mit den
Mikroorganismen, dem Mediator und eine kleine Menge Glucose.
Abbildung 6 zeigt die Funktionsweise dieser Zelle. Die Mikroorganismen an der negativen Seite
der Brennstoffzelle bauen Glucose im Zuge des normalen Stoffwechselkreislaufes ab, während
ein Redox-Mediator, in meinem Fall Methylenblau, als Übermittler dient und Elektronen an die
Elektrode überträgt.
Durch die semipermeable PEM-Membran können die Wasserstoff-Ionen auf die Kathodenseite
wandern.
21 Bennettos Anleitung für die MFC:
http://www.ncbe.reading.ac.uk/ncbe/materials/MICROBIOLOGY/PDF/bennetto.pdf (Stand: 20.3.08)
22 http://www.ncbe.reading.ac.uk/NCBE/MATERIALS/MICROBIOLOGY/fuelcell.html (Stand 29.12.09)
23 Abbildung 6: aus Grafik 3 aus Bennettos Anleitung für die MFC
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