Effiziente Stromgewinnung aus Abwasser

«Wenn unsere Technologie auf kommerziellen Skalen so funktioniert, wie wir annehmen, kann die Abwasseraufbereitung ein grosser Stromlieferant werden statt ein grosser Energieverbraucher», sagt Hong Liu, Extraordinarius am OSU Department of Biological and Ecological Engineering. Denn die Stromausbeute liegt bis zu 100 Mal höher als bei bisherigen mikrobiellen Brennstoffzellen.

Bekannter Ansatz, neue Dimension

Die Idee, mithilfe mikrobieller Brennstoffzellen Strom aus Abwasser zu gewinnen, ist nicht neu. Britische Forscher beispielsweise wollen mit diesem Ansatz zur Energieversorgung von Freiluftveranstaltungen beitragen. Auch das OSU-Team arbeitet bereits seit Jahren an seinem Ansatz, bei dem Bakterien organisches Material oxidieren und Elektronen freisetzen, die von der Anode zur Kathode laufen.

Diese Technologie haben die Forscher verfeinert und so einen Durchbruch erzielt. Mithilfe eines veränderten Anoden-Kathoden-Abstands, effektiverer Mikroben und neuen Trennmaterialien liefert der Ansatz jetzt mehr als zwei Kilowatt Leistung pro Kubikmeter flüssigen Materials. Das ist laut OSU zehn bis 100 Mal mehr, als bisher mit mikrobiellen Brennstoffzellen erreicht wird. Damit hofft das Team die Tür zu einer Zukunft aufzustossen, in der Aufbereitungsanlagen mehr Strom produzieren, als sie selbst im Betrieb verbrauchen - also Energielieferanten werden.

Pilotprojekt angestrebt

Im Labor hat sich die Technologie bereits bewährt, jetzt werden Geldgeber und Partner für ein Pilotprojekt gesucht. Ein guter Kandidat ist Liu zufolge eine Anlage der Nahrungsmittelindustrie, da hier in einem geschlossenen System laufend bestimmte Abwässer anfallen, aus denen viel Strom zu gewinnen wäre. Weitere Forschung sollte dem Team zufolge auch noch bessere Mikroben finden, Materialkosten senken und ein effizienteres Funktionieren der Technologie in kommerziellen Anwendungen sichern.

Derzeit sind die Initialkosten für eine Anlage mit der OSU-Technologie noch hoch, doch die Forscher gehen davon aus, dass die Baukosten längerfristig auf ein Niveau gedrückt werden können, das mit gängigen Belebtschlamm-Kläranlagen vergleichbar ist.

(bert/sda)