Die Mikrobielle Brennstoffzelle in Theorie und Praxis
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<strong>Die</strong> <strong>Mikrobielle</strong> <strong>Brennstoffzelle</strong> <strong>in</strong> <strong>Theorie</strong> <strong>und</strong> <strong>Praxis</strong><br />
3. <strong>Mikrobielle</strong> <strong>Brennstoffzelle</strong><br />
3.1. E<strong>in</strong>leitung<br />
In der <strong>Mikrobielle</strong>n <strong>Brennstoffzelle</strong> wird der Stoffwechsel von Mikroorganismen zur<br />
Stromerzeugung genützt. Das Nährmittel der Organismen, meist e<strong>in</strong> Kohlenhydrat, hat die<br />
Funktion des Brennstoffs.<br />
Erste Forschungen zur MFC s<strong>in</strong>d aus dem Jahre 1911 bekannt. M. C. Potter, Professor der<br />
Botanik an der Universität Durham, gelang es, mit den Kolibakterien Escherichia coli, kurz<br />
E.coli, Strom zu erzeugen. Er erregte damit allerd<strong>in</strong>gs nicht viel Aufsehen, da die Stromausbeute<br />
nicht besonders groß war.<br />
Durch die Serienschaltung mehrerer MFCs schaffte es Barnet Cohen im Jahre 1931, e<strong>in</strong>e<br />
Spannung von 35V zu erzeugen. <strong>Die</strong> Stromstärke betrug jedoch nur 2mA. 12<br />
Erst im Jahre 1963 wurde der nächste Meilenste<strong>in</strong> <strong>in</strong> der Geschichte der MFC gesetzt. Del Duca<br />
et al. befassten sich genauer mit der Wasserstoff-Gew<strong>in</strong>nung aus der Gärung von Glucose durch<br />
Clostridium butyricum-Bakterien. 13<br />
E<strong>in</strong> Konzept, wie es auch heute noch verwendet wird, erarbeitete Suzaki mit se<strong>in</strong>en Kollegen <strong>in</strong><br />
den Jahren 1976 <strong>und</strong> 1977. 13<br />
<strong>Die</strong>se Ideen wurden von MJ Allen <strong>und</strong> H. Peter Bennetto vom K<strong>in</strong>g’s College London<br />
übernommen <strong>und</strong> genauer überprüft. Da Bennetto e<strong>in</strong>e Anwendungsmöglichkeit <strong>in</strong> der Dritten<br />
Welt sah, begann er <strong>in</strong> den 1980ern mit se<strong>in</strong>er Arbeit, die maßgebend zum Verständnis des<br />
Funktionspr<strong>in</strong>zips der MFC beitrug. Somit galt er zu se<strong>in</strong>er Zeit als Begründer <strong>und</strong> weitester<br />
Vorreiter bei der <strong>Mikrobielle</strong>n <strong>Brennstoffzelle</strong> – nicht zuletzt durch se<strong>in</strong>e für den Unterricht<br />
aufbereiteten Vorführexperimente. 13<br />
Seitdem die ersten Kläranlagenfirmen im Jahr 2002 <strong>und</strong> vor allem e<strong>in</strong>e australische Brauerei<br />
Interesse an dieser Art der Stromerzeugung gezeigt hatten, wurde die genaue Erforschung dieses<br />
Gebietes <strong>in</strong>tensiviert. 13<br />
Heute s<strong>in</strong>d e<strong>in</strong>ige MFC-Systeme schon so weit ausgereift, dass deren E<strong>in</strong>satz bereits <strong>in</strong> der<br />
<strong>Praxis</strong> erprobt wird. E<strong>in</strong>ige dieser Verwendungsmöglichkeiten, die sich gerade im<br />
Versuchsstadium bef<strong>in</strong>den, s<strong>in</strong>d die Abwasserre<strong>in</strong>igung 14 , die Stromerzeugung für Kle<strong>in</strong>-<br />
12 http://www.tech-faq.com/beer-battery.shtml (Stand: 29.12.09)<br />
13 http://en.wikipedia.org/wiki/Microbial_fuel_cell#History (Stand: 23.6.09) <strong>und</strong><br />
http://mfc-muri.usc.edu/public/mfc_history.htm (Stand: 29.12.09)<br />
14 http://www.greifswald-wieck.de/archiv/1004/strom.html (Stand: 31.3.09),<br />
http://science.orf.at/science/news/105777 (Stand: 31.3.09) <strong>und</strong><br />
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es034923g?journalCode=esthag (Stand: 31.3.09)<br />
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