Strom aus Mikroorganismen
In einem mikrobiellen bioelektrochemischen System wandeln Bakterien organische Stoffe direkt in elektrischen Strom um. Dies ermöglicht es, mit dem Energiegehalt von gelösten organischen Verbindungen in Abwasser elektrochemische Prozesse anzutreiben. Ein bioelektrochemisches System umfasst zwei Elektroden: eine Anode und eine Kathode. An der Anode können Mikroben verschiedene organische Verbindungen oxidieren und elektrischen Strom erzeugen, während an der Kathode andere Mikroben den elektrischen Strom verwenden können, um wertvolle Chemikalien zu produzieren. Das EU-finanzierte Projekt BIOANODE (Extracting electrical current from organic compounds in wastewater) befasste sich mit der Frage, wie biologische Anoden verwendet und in einer Reihe von mikrobiellen elektrochemischen Prozessen gesteuert werden können. Die Projektpartner untersuchten die Nutzung von biologischen Anoden für die gleichzeitige Unterstützung der Wasserstofferzeugung und der Ammoniumrückgewinnung aus Schlammwasser in Kläranlagen. Sie entwickelten einen Reaktor, der 79% des Ammoniums aus Echtschlammflüssigkeit rückgewinnt. Die Forscher untersuchten die Verwendung von biologischen Anoden zur Unterstützung der Rückgewinnung von Metallen aus Sickerwasser. Mikrobielle elektrochemische Reaktoren können verwendet werden, um Metalle aus saurem Sickerwasser in einer energieeffizienten Weise rückzugewinnen. Der Reaktor muss sorgfältig von den biologischen Anoden kontrolliert und gesteuert werden, um zu funktionieren. Sie untersuchten, wie der Reaktor gesteuert werden muss, dass die biologischen Anoden richtig funktionieren. Das Team von BIOANODE untersuchten Konservierungsmethoden für biologische Elektroden und verglichen drei Speichertechniken: Kälte, Frost und Austrocknung. Es untersuchte auch biologische Kathoden, die Kohlendioxid in Acetat und Methan reduzieren können, testeten verschiedene Strategien und Elektrodenmaterialien und erforschten die mikrobiellen Gemeinschaften, die sich an den Kathoden bilden, sowie die biochemischen Reaktionen, die sie katalysieren. BIOANODE entwickelte Kenntnisse in Bezug auf die Inbetriebnahme und den Betrieb von mikrobiellen elektrochemischen Technologien für die Abfallbehandlung und umweltfreundliche Produktionsprozesse weiter.
Schlüsselbegriffe
Elektroden, mikrobielle Elektrochemie, BIOANODE, elektrischer Strom
