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Sind Bakterien der Schlüssel zur Gewinnung unbegrenzter Energie aus der Luft?

Wissenschaftler haben eine Bakterienform untersucht, die in der Lage ist, atmosphärischen Wasserstoff aus der Luft zu entfernen. Sie glauben, dass die Anwendung dieses Prinzips auf neue Technologien der Menschheit helfen könnte, grenzenlose Energie zu erzeugen.

Während die Welt weiterhin fahrlässig fossile Brennstoffe verbrennt, sucht die Wissenschaft verzweifelt nach nachhaltigen Wegen, die Zivilisation anzutreiben. So weit hergeholt es auch klingen mag, wir könnten im wahrsten Sinne des Wortes unbegrenzt Energie aus der Luft erzeugen.

Ein australisches Forschungsteam der Monash University hat die wundersamen Wege von Bakterien und ihre Energiegewinnung untersucht. Ihre ermutigenden Ergebnisse wurden in a dargelegt aktuelle Ausgabe der Zeitschrift Nature.

Die Quelle der Besessenheit dieses Forscherteams ist Huc, ein Enzym, das von Bakterienarten hergestellt wird und ihnen hilft, im Boden, im Ozean, in Vulkankratern und in eisigen Ebenen wie der Antarktis zu überleben.

Die Wissenschaft weiß seit langem, dass das Enzym als Wasserstofffänger fungiert – es zieht Spuren des mageren Gases aus der Luft, um einen kleinen elektrischen Strom zu erzeugen. Erst nach dieser Studie haben wir jedoch solide Erkenntnisse darüber gewonnen, wie.

Bildnachweis: Alina Kurokhtina

Bei der Untersuchung kultivierter Bakterien in einem Labor entdeckte die Teamforscherin Ashleigh Kropp eine Schlüsselkomponente in Huc, von der wir nie wussten, dass sie existiert. Das für die Beobachtung ausgewählte Bakterium war Mycobacterium Smegmatis, da es leicht aus dem Boden zu gewinnen ist und als Modellorganismus für Tuberkulose gut untersucht ist.

Kropp gelang es, ein bestimmtes Gen innerhalb des Enzyms einzugrenzen, das für die Bindung von atmosphärischem Wasserstoff verantwortlich ist. „Huc bildet einen großen Komplex, und wenn wir ihn entfernen, bildet Huc keinen solchen großen Komplex mehr.“ „Es stellt sich heraus, dass diese Komponente und der Komplex wirklich wichtig für die Funktionsweise von Huc in den Zellen sind“, erklärte er.

Selbst wenn die Huc-Probe aus den Bakterien isoliert wurde, verbrauchte sie Wasserstoff in Konzentrationen, die weit unter den winzigen Spuren in der Luft lagen. Das Team stellte außerdem fest, dass es Wasserstoffpartikel aufsaugte, die zu schwach waren, um von speziellen Gaschromatographen nachgewiesen zu werden.

Zunächst könnte man denken, dass dies etwas ist, worüber sich einige wenige Spezialisten freuen würden, aber die Auswirkungen dieses Meilensteins sind potenziell enorm. Bakterien entziehen der Atmosphäre jährlich unglaubliche 70 Millionen Tonnen Wasserstoff in einem Prozess, der buchstäblich die Zusammensetzung der Luft, die wir atmen, prägt.

Bildnachweis: Dr. Rhys Grinter

Das bedeutet, dass diese Erkenntnisse nicht nur eine wichtige Rolle bei der Gestaltung einer modernen Energieinfrastruktur ohne fossile Brennstoffe spielen könnten, sondern möglicherweise auch bei der Gestaltung von Klimamodellen für zukünftige Generationen.

„Wenn wir die Biochemie dieses Prozesses verstehen, können wir ihn möglicherweise nutzen, um unser Klima in Zukunft zu stabilisieren“, sagt Teamforschungsleiter Dr. Rhys Grinter.

In der näheren Zukunft wird die Skalierung der Huc-Mengen von Milligramm auf Kilogramm das Hauptziel sein. Im Laufe der Zeit könnten mit dieser neuen Form der „natürlichen Batterie“ kleine Elektrogeräte ohne manuelle Stromversorgung und – im Zusammenhang mit einem zu erwartenden Wasserstoffboom – möglicherweise ganze Anlagen mit Strom versorgt werden.

„Sobald wir Huc in ausreichenden Mengen produzieren“, sagt Dr. Grinter, „sind der Verwendung von Huc zur Erzeugung sauberer Energie im wahrsten Sinne des Wortes keine Grenzen gesetzt.“

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