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Forscher der Universität Oxford haben einen revolutionären Ansatz entwickelt, um Wasserstoff umweltfreundlich zu erzeugen. Durch die bio-technologische Umwandlung von Bakterien in „Wasserstoff-Nanoreaktoren“ wird die Produktion von grünem Wasserstoff kosteneffizienter und nachhaltiger.
Grüner Wasserstoff: Schlüssel zur Energiewende
Wasserstoff ist ein vielversprechender Energieträger, da er sauber verbrennt und keine CO₂-Emissionen erzeugt. Dennoch ist die Herstellung von Wasserstoff bislang stark von fossilen Brennstoffen abhängig, was erhebliche Emissionen verursacht. Mit ihrer neuen Methode nutzen Forscher Bakterien der Art Shewanella oneidensis, die mithilfe von Sonnenlicht Wasser spalten und dabei Wasserstoff erzeugen können. Diese „Wasserstoff-Nanoreaktoren“ reduzieren die Energieanforderungen erheblich und machen die Produktion effizienter.
Nanotechnologie trifft auf Biologie
Das Team um Professor Wei Huang hat die Bakterien so modifiziert, dass sie Elektronen, Protonen und das Enzym Hydrogenase im periplasmatischen Raum konzentrieren – einem nanoskaligen Bereich zwischen den Zellmembranen. Zusätzlich wurde ein lichtaktivierter Elektronenpumper eingebaut, der mithilfe des Pigments Canthaxanthin Protonen in diesen Raum transportiert. Verstärkt durch Nanopartikel aus Graphenoxid und Ferrisulfat konnten die Forscher die Wasserstoffausbeute der Bakterien um das Zehnfache steigern.
Von Bakterien zu künstlichen Blättern
Das nächste Ziel der Forscher ist die Skalierung dieser Technologie. Geplant ist, die modifizierten Bakterien auf Kohlefasergewebe zu drucken, um „künstliche Blätter“ zu schaffen. Diese könnten durch Sonnenlicht sofort mit der Wasserstoffproduktion beginnen. Langfristig könnte diese Methode schwer elektrifizierbare Sektoren wie die Schifffahrt und Luftfahrt dekarbonisieren und neue Maßstäbe für erneuerbare Energien setzen.
Ein nachhaltiger Durchbruch
Die Entwicklung des Wasserstoff-Nanoreaktors ist ein großer Schritt in Richtung grüner Energie. Sie kombiniert innovative Biotechnologie mit Nachhaltigkeit, indem sie erneuerbare Ressourcen nutzt und fossile Brennstoffe ersetzt. Neben der Wasserstoffproduktion arbeiten die Forscher an weiteren Projekten, um CO₂ in wertvolle Produkte wie Bioplastik umzuwandeln – ein Zeichen dafür, dass diese Technologie das Potenzial hat, verschiedene Industrien nachhaltig zu transformieren.
Die Nutzung bio-modifizierter Bakterien zur Produktion von grünem Wasserstoff ist ein visionärer Ansatz, der saubere Energie für verschiedene Industrien zugänglich machen könnte. Diese Technologie könnte nicht nur CO₂-Emissionen reduzieren, sondern auch schwer elektrifizierbare Sektoren dekarbonisieren. Mit weiteren Innovationen und Investitionen hat dieser Durchbruch das Potenzial, die globale Energiewende entscheidend voranzutreiben.
Glauben Sie, dass solche biotechnologischen Ansätze die Energiewende beschleunigen können? Welche weiteren Innovationen könnten Ihrer Meinung nach die Zukunft der Energieversorgung prägen?
Basierend auf Inhalten von www.ox.ac.uk und eigener Recherche.
