Bakterien recyceln Edelmetall

Britische Forscher wollen Mikroorganismen nutzen, um wertvolle Rohstoffe für die Chemie zu recyceln.

Das weltweit immer knapper werdende Edelmetall Palladium besitzt eine wichtige Rolle in der industriellen Chemie. Als Katalysator ermöglicht es unter anderem das Aufspalten von langen Kohlenstoffketten und wird zur Abgasreinigung im Auto verwendet. Nach der Nutzung ist es jedoch in Metallabfällen gebunden, deren Recycling sich nicht immer lohnt, weil es ein sehr komplexer Prozess ist.

Forscher an der Fakultät für Biowissenschaften der University of Birmingham haben nun erstmals einen Mechanismus beschrieben, mit dem das gewöhnliche Erdbakterium Desulfovibrio desulfuricans aus Industrieabfällen das Edelmetall Palladium extrahieren kann. Dabei dient der Mikroorganismus als eine Art Biokatalysator: Müll, der geringe Mengen Palladium enthält, wird zu metallischen Nanopartikeln aus der Platingruppe umgeformt.

Dies geschieht bereits auf natürliche Weise, doch welche präzisen Moleküle in den Prozess involviert sind, war bislang unbekannt. Nun haben die Forscher aus Birmingham herausgefunden, dass Hydrogenase-Enzyme auf der Oberflächenmembran des Bakteriums die Palladium-Reduktion vornehmen. So sammeln sich Bakterienzellen an, deren Oberfläche mit Palladium-Nanopartikeln überzogen ist.

Statt daraus wieder reguläres Palladium zu machen, könnten die Bakterien direkt auch als höchst wirkungsgradstarke Katalysatoren dienen. Kevin Deplanche, der die Untersuchung leitete, glaubt gar an einen direkten Einsatz in Brennstoffzellen zur Umwandlung von Wasserstoff in Strom. "Wir denken an eine Technologie, die in nur einem Schritt metallische Abfälle zu wertvollen Katalysatoren für die grüne Chemie und die saubere Energiegewinnung macht."

Neben Palladium könnte sich Desulfovibrio desulfuricans auch für die Zerlegung anderer Metallabfälle eignen, etwa von Chrom aus Farbstoffen. Deplanche und sein Team arbeiten derzeit an Ideen zur Kommerzialisierung der Technik. (bsc)