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Bakterien werden zu Wasserstoff-Fabriken

Wenn Wasserstoff künftig eine zentrale Rolle im europäischen Energiesystem spielen soll, könnten Bakterien der Lieferant dafür sein. Denn die Mikroorganismen können unter massgeschneiderten Bedingungen deutlich mehr Wasserstoff produzieren als angenommen.

von sda

(Bild: zvg)

Dies zeigen Wiener Forscher in einer im Fachjournal “Communications Biology” veröffentlichten Studie.Bereits Anfang des 20. Jahrhunderts wurde nachgewiesen, dass anaerobe Mikroorganismen – also solche, die für ihren Stoffwechsel keinen Sauerstoff benötigen – Wasserstoff produzieren können. Doch für eine biotechnologische Produktion schien die Ausbeute bisher zu gering: Seit einigen Jahrzehnten gilt eine theoretische Barriere dafür, das sogenannte “Thauer-Limit”.

Das österreichische Team hat untersucht, ob sich die Wasserstoffproduktion unter massgeschneiderten Bedingungen über dieses Thauer-Limit steigern lässt. Sie verwendeten dazu zwei Bakterienarten, die sich durch eine hohe Wasserstoffproduktionsrate auszeichnen: das Bakterium “Enterobacter aerogenes” und das Bakterium “Clostridium acetobutylicum”.

Thauer-Limit übertroffen

Auf dem Reissbrett entwarfen die Wissenschaftler ein künstliches mikrobielles Ökosystem mit einem für die Bakterien optimalen Wachstums- und Nährmedium. Mischten sie “Enterobacter aerogenes” und “Clostridium acetobutylicum” im Verhältnis 1 zu 10’000, lag die Ausbeute von Wasserstoff 40 Prozent über dem “Thauer-Limit”.

Der Letztautor der Studie, Simon Rittmann, geht davon aus, dass das im Labor erzielte Ergebnis auch im grösseren Massstab erreichbar ist. Entsprechende Arbeiten werden derzeit durchgeführt. Er kann sich vorstellen, dass die Ergebnisse einen Umbruch in der Nutzung von Mikroorganismen zur Erzeugung von Wasserstoff aus nachwachsenden Rohstoffen darstellen.