Forscher haben eine mikrobielle Brennstoffzelle aus zwei Pilzarten entwickelt, die kleine Geräte mit Strom versorgen soll. Die lebende Pilzbatterie ist vollständig biologisch abbaubar.
Elektroschrott stellt ein wachsendes Problem dar. Denn in einer zunehmend digitalen Welt sind Batterien und Akkus kaum mehr wegzudenken. Doch viele Energiespeicher enthalten schädliche Stoffe und landen nach ihrer Nutzung im Müll. Doch eine Lösung für dieses Problem könnte aus der Natur kommen.
Denn Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) entwickelten eine mikrobielle Brennstoffzelle aus zwei Pilzarten. Diese könnte kleine elektronische Geräte künftig mit Energie versorgen – und das vollkommen umweltfreundlich.
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Die lebende Pilzbatterie nutzt dazu den Stoffwechsel zweier Pilzarten. Auf der Anodenseite sitzt Backhefe (Saccharomyces cerevisiae), die bei ihrem Stoffwechsel Elektronen abgibt. Auf der Kathodenseite befindet sich der Weißfäulepilz Samtige Tramete (Trametes pubescens). Dieser Pilz produziert ein Enzym, das die Elektronen aufnimmt und dadurch Strom erzeugt.
Pilzbatterie entsteht durch spezielle Tinte im 3D-Druck
Um die Batterie effizient arbeiten zu lassen, haben die Forscher eine spezielle Tinte für den 3D-Druck entwickelt. Diese enthält sowohl die Pilze als auch deren Nahrung, sodass sie nach dem Druck weiterleben können. Das Material ist biologisch abbaubar und wurde mit Kohlenstoff-Schwarz und Graphitpartikeln versehen, um leitfähig zu sein.
Noch ist die Pilzbatterie nicht leistungsstark genug, um Smartphones oder Laptops zu betreiben. In aktuellen Tests lieferte sie eine Leistungsdichte von 12,5 Mikrowatt pro Quadratzentimeter – genug, um einfache Sensoren zu betreiben. Vier solcher Batterien zusammen könnten beispielsweise einen Temperatursensor für bis zu 65 Stunden mit Strom versorgen.
Technologie könnte nachhaltig Sondermüll eliminieren
Künftig könnten solche Batterien besonders nützlich sein, um Sensoren in abgelegenen Gebieten mit Energie zu versorgen – zum Beispiel in der Landwirtschaft oder in der Umweltforschung. Dadurch wären keine klassischen Batterien mehr nötig, die nach Gebrauch als Sondermüll entsorgt werden müssen.
Die Forscher arbeiten derzeit daran, die Technologie weiterzuentwickeln. Ziel ist es, die Batterie langlebiger und leistungsfähiger zu machen. Es wird etwa untersucht, ob andere Pilzarten noch bessere Stromlieferanten sein könnten. Denn die Pilzwelt ist in der Materialwissenschaft noch lange nicht ausgeschöpft.
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