Stromspeicher: Brennstoffzelle mit Zuckerantrieb

Strom aus Zucker soll eine Brennstoffzelle produzieren, die US-Forscher entwickelt haben. Sie soll schon in wenigen Jahren bei mobilen Geräte verbaut werden.

Artikel veröffentlicht am 21. Januar 2014, 18:01 Uhr, Werner Pluta

Y. H. Percival Zhang (r.) und sein Kollege Zhiguang Zhu mit der Bio-Brennstoffzelle (Bild: Virginia Tech College of Agriculture and Life Sciences)

Zucker ist ein guter Energieträger. Forscher von der Virginia Polytechnic Institute and State University (Virginia Tech) machen sich das zunutze: Sie haben eine Brennstoffzelle entwickelt, die mit Zucker betrieben wird.

Treibstoff für die Brennstoffzelle ist der Mehrfachzucker Maltodextrin. "In der Natur ist Zucker ein perfekter Energiespeicher." Warum sollte sich diese natürliche Energie nicht auf umweltfreundliche Art nutzen lassen, fragt Projektleiter Y. H. Percival Zhang.

Abfallprodukt Wasser

Das Maltodextrin wird unter Einsatz verschiedener Enzyme oxidiert. Die Forscher kombinieren diese auf eine Weise, die nicht in der Natur vorkommt. Zusammen mit der Umgebungsluft erzeugt die Brennstoffzelle elektrischen Strom, wobei als Abfallprodukt Wasser zurückbleibt.

Die Bio-Brennstoffzelle kommt ohne das Edelmetall Platin aus, das in herkömmlichen Brennstoffzellen genutzt wird. Weiterer Vorteil ist, dass ihr Treibstoff - anders als Wasserstoff oder Methanol, mit denen sonst Brennstoffzellen betrieben werden - nicht explosiv oder brennbar ist. Dadurch wird das Nachfüllen ungefährlich. Sowohl die Enzyme als auch der Treibstoff sind biologisch abbaubar.

Hohe Energiedichte

Es hat auch zuvor schon Brennstoffzellen gegeben, die mit Zucker arbeiteten. Diese hätten aber eine geringe Energiedichte gehabt, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Nature Communications. Die Energiedichte ihrer Brennstoffzelle sei um eine Zehnerpotenz größer. Die Energiedichte sei auch deutlich höher als die der heute genutzten Lithium-Ionen-Akkus.

Zhang glaubt, dass die Brennstoffzelle aus Zucker schon in drei Jahren serienreif sein und als Energiespeicher vor allem für mobile Geräte wie Smartphones oder Tablets genutzt werden könnte.