Aktuell | Forschung | c't | heise magazine

Strom fürs Handy einfach aus der Luft

Mikroben der Spezies Geobacter sulfurreducens gewinnen elektrische Energie aus Luftfeuchtigkeit. US-Forscher haben dieses Verfahren nun nachgebaut.

Das leitfähige Mikrobenprotein bindet an seiner Oberfläche Wasser aus der Luft und erzeugt verlässlich elektrische Spannung.

Bild: UMass Amherst

Eine neue Entwicklung wirft ein ganz neues Licht auf biologische Elektronikfertigung und dezentrale Energiegewinnung in der Zukunft: ein mit Luftfeuchtigkeit betriebener Generator. Der Elektroingenieur Jun Yao und der Mikrobiologe Derek Lovly an der University of Massachusetts Amherst haben im Labor den sogenannten Air-gen entwickelt. Das Geheimnis ihrer neuartigen Technik liegt in leitfähigen Protein-Nanodrähten, die Lovly in Mikroben der von ihm entdeckten Gattung Geobacter fand.

Das Team um Yao entwickelte sieben Mikrometer dicke Schichten aus den Protein-Nanodrähten, mit denen sie eine Elektrode bedecken. Eine gegenüberliegende kleinere Elektrode bedeckt die Nanodrähte nur teilweise, sodass diese der Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind. Die Proteinschicht adsorbiert nun Wassermoleküle aus der Luft, bindet sie also fest an die Oberfläche, und dient zugleich als ein chemischer Katalysator. Dabei ist dann ein leichter Elektronenfluss entlang des Feuchtegradienten zwischen den Elektroden zu beobachten. Die Air-gen-Generatoren im Labor liefern damit etwa 0,5 Volt und 17 Mikroampere pro Quadratzentimeter – und das konstant.