Energie: Mikroorganismus produziert Wasserstoff

In einem See mit recht ungemütlichen Bedingungen haben US-Forscher ein Bakterium gefunden, das einen überraschenden Stoffwechsel hat: Es produziert Wasserstoff.

Artikel veröffentlicht am 2. Februar 2015, 12:03 Uhr, Werner Pluta

Soap Lake im US-Bundesstaat Washington: Wie überlebt das Bakterium in dieser Umgebung? (Bild: Steven Pavlov)

Wird ein Mikroorganismus der Energielieferant der Zukunft? Wissenschaftler der Missouri University of Science and Technology in Rolla haben ein Bakterium entdeckt, das Wasserstoff in großen Mengen liefert.

Die Forscher um die Biologin Melanie Mormile entdeckten Halanaerobium hydrogeninformans im Soap Lake im US-Bundesstaat Washington. In einem salzigen und basischen Umfeld produziere es das Gas in einer Menge, wie sie sonst genetisch modifizierte Organismen produzierten, sagt Mormile.

Mormile suchte nach Extremophilen

Der Soap Lake ist ein Natronsee. Das Seewasser habe einen pH-Wert von 9,8 und einen Salzgehalt zwischen 14 und 140 Gramm pro Liter, schreibt Mormile in der Fachzeitschrift Frontiers in Microbiology. Zusammen mit ihrem Team suchte sie dort nach Extremophilen. Das sind Organismen, die in Umgebungen leben, die für andere Organismen lebensfeindlich sind. Die meisten Extremophilen sind Einzeller. Mormiles Fachgebiet ist die mikrobielle Ökologie in extremen Umgebungen.

Sie habe erwartet, ein eisenverdauendes Bakterium zu finden, sagte Mormile. Stattdessen stießen die Forscher auf Halanaerobium hydrogeniformans - einen Mikroorganismus, der in dieser Umgebung mit einem hohen pH-Wert und einem hohen Salzgehalt Wasserstoff und 1, 3-Propandiol produziert. Die organische Verbindung kann unter anderem in Verbundwerkstoffen, als Lösungsmittel und als Frostschutzmittel verwendet werden.

Forscher entschlüsseln Erbgut

Wegen dieser Fähigkeit hat Mormile das Erbgut des Bakteriums sequenziert. Diese Daten sollen zum einen über den besonderen Stoffwechsel von Halanaerobium hydrogeninformans Aufschluss geben. Zum anderen wollen die Forscher herausfinden, wie der Mikroorganismus in einer Umgebung mit einem so hohen Salzgehalt und einer so hohen Alkalinität überleben kann.

Mormile hat bereits zwei Patente für ihre Arbeit mit dem Bakterium Halanaerobium hydrogeninformans erhalten. "Es wäre toll, wenn wir Wasserstoff literweise herstellen könnten", sagt die Forscherin. Das sei in diesen Mengen aber noch nicht möglich.

Wasserstoff als Energieträger

Wasserstoff könnte ein wichtiger Energieträger der Zukunft werden: Er hat eine hohe Energiedichte, und er kann transportiert werden. Er kann als Brennstoff für Verbrennungsmaschinen eingesetzt werden, aber auch als Treibstoff für Brennstoffzellen. Allerdings ist die Herstellung von Wasserstoff sehr energieaufwendig.

Erste Autos mit Brennstoffzellen wie etwa der Toyota Mirai sind bereits auf dem Markt. Die Nachfrage nach dem Mirai ist hoch und hat Toyota überrascht.