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Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, die Effizienz von mikrobiellen Batterien zu verbessern, indem sie ihnen Silber zuführen

Mikrobielle Brennstoffzellen sind eine vielversprechende Technologie, die die Fähigkeit entwickelt, Stromerzeugung, aber bisher haben alle Laborexperimente einen extrem niedrigen Wert gezeigt Effizienz.

Doch nun hat eine wissenschaftliche Gruppe der University of California (Los Angeles, USA) eine recht originelle Lösung gefunden, wie man Bakterien mehr Energie entlocken kann. Um dies zu tun, begannen sie, sie mit Silber zu füttern. Sie lernen dieses ungewöhnliche Experiment und seine Ergebnisse aus dem Material kennen.

Ein künstlerisches Bild von Silbernanopartikeln, die sich über eine Bakterienmembran verbinden, was jetzt dazu beigetragen hat, die Effizienz von mikrobiellen Brennstoffzellen zu verbessern. AKang, Kugelstudio. Urheberrecht: Yu Huang und Xiangfeng Duan
Ein künstlerisches Bild von Silbernanopartikeln, die sich über eine Bakterienmembran verbinden, was jetzt dazu beigetragen hat, die Effizienz von mikrobiellen Brennstoffzellen zu verbessern. AKang, Kugelstudio. Urheberrecht: Yu Huang und Xiangfeng Duan
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Bakterien und Silber

Wie Sie wissen, sind einige Bakterienarten im Zuge ihrer Lebenstätigkeit durchaus in der Lage, Elektronen zu produzieren. Diese Mikroben werden in mikrobiellen Brennstoffzellen zur Stromerzeugung verwendet. Sie wachsen in Form von Filmen auf Elektroden, während ihnen verschiedene organische Substanzen zugeführt werden.

Solche ungewöhnlichen Batterien würden sich beispielsweise für Kläranlagen gut eignen, um nicht nur beim Aufräumen zu helfen, sondern auch zusätzlichen Strom zu erzeugen. Dafür war es jedoch notwendig, die Effizienz solcher Batterien zu verbessern.

Also suchen Ingenieure im Laufe ihres nächsten Experiments nach Möglichkeiten zur Steigerung die Effizienz der erzeugten Energie, haben wir uns entschlossen, Experimente mit Bakterien namens. zu starten Shewanella oneidensis.

Es ist eine der vielversprechenden Mikroben für Brennstoffzellen und gedeiht in sauerstoffarmen Umgebungen. Die Effizienz der Verwendung dieser Bakterien wurde durch die Tatsache begrenzt, dass Elektronen ihre Membranen ziemlich schwierig passieren.

Um dieses Problem zu lösen, beschlossen die Wissenschaftler, zunächst ein Bakterium auf einer Graphenoxid-Elektrode mit Silberionen zu züchten.

Es stellte sich heraus, dass Bakterien im Laufe ihres Lebens diese Ionen in Nanopartikel umwandeln, in sie weiter in ihre Zellen einzubetten, was den Durchgang einer größeren Anzahl von Elektronen erheblich erleichtert Membranen.

Weitere Tests zeigten, dass so modifizierte Bakterien bis zu 81 % der von ihnen erzeugten Elektronen auf die Elektrode übertragen konnten. All dies lieferte etwa 0,66 Milliwatt Energie pro Quadratzentimeter. Dies ist nach Angaben der Autoren der Studie die höchste Rate aller derzeit bekannten mikrobiellen Brennstoffzellen.

Natürlich sind mikrobielle Batterien noch weit von einer kommerziellen Nutzung entfernt, aber diese Arbeit der Wissenschaftler kann um den Moment näher zu bringen, in dem sie zusammen mit anderen Batterien aktiv verwendet werden mikrobielle Batterien.

Wissenschaftler haben die Ergebnisse der bereits geleisteten Arbeit auf den Seiten des Science-Magazins geteilt.

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