Biobrennstoffzelle: Bakterien sollen Strom für Roboter liefern

Roboter könnten künftig von Bakterien angetrieben werden: US-Forscher entwickeln eine Brennstoffzelle, in der Mikroorganismen den Treibstoff Wasserstoff erzeugen.

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Geobacter unter dem Elektronenmikroskop: effiziente und verlässliche Energiequelle
Geobacter unter dem Elektronenmikroskop: effiziente und verlässliche Energiequelle (Bild: NRL)

Mikroben sollen künftig Roboter, die andere Planeten erkunden, mit elektrischer Energie versorgen: Forscher am Naval Research Laboratory (NRL), der Forschungseinrichtung der US-Marine, entwickeln eine Biobrennstoffzelle (Microbial Fuel Cell, MFC) als Energiequelle für einen Miniroboter.

Höhere Energiedichte

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In der MFC produzieren Bakterien der Art Geobacter sulfurreducens Wasserstoff, der als Treibstoff für die Brennstoffzelle genutzt wird. Die Wahl sei auf ein solches System gefallen, da die Energiedichte der Bakterien höher sei als die eines Lithium-Ionen-Akkus und da es wegen der Fähigkeit der Bakterien, sich zu reproduzieren, eine lange Lebensdauer habe, erklären die NRL-Wissenschaftler. Ihr besonderes Ziel sei, die MFC besonders klein und leicht zu gestalten - der ganze Roboter soll nur knapp ein Kilogramm wiegen.

Ziel sei, eine effiziente und verlässliche Energiequelle für Roboter zu entwickeln, die dort eingesetzt werden, wo ihnen kein Mensch helfen könne, erklärt Projektleiter Gregory Scott. In Kombination mit einem Antrieb und elektronischen Bauteilen, die wenig Leistung aufnähmen, könnten Biobrennstoffzellen künftig als Energiequellen für robotische Systeme, vor allem für Weltraumroboter, eingesetzt werden, sagt Scott.

Akku für den Antrieb

Obwohl der NRL-Roboter mit Komponenten ausgestattet wird, die nur wenig Energie brauchen, wird die Brennstoffzelle nicht genug elektrische Energie liefern, um alle Systeme zu versorgen. Deshalb sollen nur die Steuersysteme ständig betrieben werden. Die verbleibende elektrische Energie wird in einem Akku oder einem Kondensator gespeichert. Sobald der Speicher genug geladen ist, können die wissenschaftlichen Instrumente oder der Antrieb des Roboters eingesetzt werden.

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Wann ein Prototyp des Roboters, der sich hüpfend oder rollend fortbewegen soll, zur Verfügung stehen wird, haben die NRL-Forscher nicht mitgeteilt.

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