{"id":260164,"date":"2020-12-01T17:00:19","date_gmt":"2020-12-01T16:00:19","guid":{"rendered":"http:\/\/innovationorigins.com\/?p=260164"},"modified":"2020-12-01T17:00:19","modified_gmt":"2020-12-01T16:00:19","slug":"wasserstofferzeugung-durch-modifizierte-photosynthese","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/wasserstofferzeugung-durch-modifizierte-photosynthese\/","title":{"rendered":"Wasserstofferzeugung durch Modifizierte Photosynthese"},"content":{"rendered":"\n

Neben Elektrizit\u00e4t gilt Wasserstoff als vielversprechende alternative Energiequelle der Zukunft. Aufgrund der aufw\u00e4ndigen und energieintensiven Herstellung spielt sie im Vergleich zu Elektrizit\u00e4t bisher aber nur eine untergeordnete Rolle. Ein internationales Forschungsteam der University of Bristol<\/a> (England) und des Harbin Institute of Technology<\/a> (China) haben nun eine neue Methode zur Herstellung von Wasserstoff vorgestellt: Mit \u201ewinzigen mikrobiellen Fabriken auf Tr\u00f6pfchenbasis\u201c. Diese \u201eFabriken\u201c sind Algen, die Wasserstoff anstelle von Sauerstoff produzieren, wenn sie dem Tageslicht in der Luft ausgesetzt sind.<\/p>\n\n\n\n

Sauerstoffmangel als Schl\u00fcssel<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Normalerweise nehmen Algenzellen Kohlendioxid auf wandeln dieses per Photosynthese in Sauerstoff um. In der Studie wurden mit lebenden Algenzellen gepackte zuckerhaltige Tr\u00f6pfchen verwendet, um durch Photosynthese Wasserstoff statt Sauerstoff zu erzeugen. F\u00fcr sein Projekt hat das Team, bestehend aus Professor Stephen Mann und Dr. Mei Li von der Bristol School of Chemistry<\/a> und Professor Xin Huang und Kollegen vom Harbin Institute of Technology, in zuckerhaltigen Tr\u00f6pfchen rund 10.000 Algenzellen eingefangen. Diese Tr\u00f6pfchen wurden dann durch osmotische Kompression verdichtet. So sammelten sich die Algen im Zentrum an, wo die Sauerstoffkonzentration sehr gering ist.

Durch diesen Sauerstoffmangel wurden in den Algen spezielle Enzyme, so genannte Hydrogenasen, aktiv. Diese setzten den Photosyntheseprozess in Gang, indem die Algen den Sauerstoff aus dem Wasser aufnahmen, um den Mangel auszugleichen. \u00dcbrig blieb Wasserstoff. \u201eAuf diese Weise konnten etwa eine Viertelmillion mikrobieller Fabriken, die typischerweise nur einen Zehntel Millimeter gro\u00df waren, in einem Milliliter Wasser pr\u00e4pariert werden\u201c, sagen die Forscher. Um die Wasserstoffproduktion zu beschleunigen, nutzten die Wissenschaftler eine d\u00fcnne Schicht aerober Bakterien, die in den Tr\u00f6pfchen die Zahl der Algenzellen erh\u00f6hte. <\/p>\n\n\n\n

Einfache und flexible Methode<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Noch befindet sich die Arbeit in einem fr\u00fchen Stadium, nach Aussagen der Wissenschaftler stellt sie aber einen Schritt in Richtung einer photobiologischen Entwicklung gr\u00fcner Energie unter nat\u00fcrlichen aeroben Bedingungen dar. \u201eDie Verwendung einfacher Tr\u00f6pfchen als Vektoren zur Steuerung der Organisation von Algenzellen und der Photosynthese in synthetischen Mikror\u00e4umen bietet einen potenziell umweltfreundlichen Ansatz f\u00fcr die Wasserstoffproduktion, den wir hoffentlich in k\u00fcnftigen Arbeiten entwickeln werden\u201c, erkl\u00e4rt Professor Stephen Mann, Co-Direktor des Max Planck Bristol Centre for Minimal Biology<\/a>.

Au\u00dferdem sei die Methode einfach und sollte \u201eohne Beeintr\u00e4chtigung der Lebensf\u00e4higkeit der lebenden Zellen skalierbar sein\u201c, betont Professor Xin Huang vom Harbin Institute of Technology. \u201eSie scheint auch flexibel zu sein; zum Beispiel haben wir vor kurzem eine gro\u00dfe Anzahl von Hefezellen in den Tr\u00f6pfchen eingefangen und die mikrobiellen Reaktoren f\u00fcr die Ethanolproduktion verwendet.\u201c

Das Team hat die Ergebnisse seiner Forschungen in dem Artikel Photosynthetic hydrogen production by droplet-based microbial micro-reactors under aerobic conditions<\/em> im Fachmagazin Nature Communications<\/a> ver\u00f6ffentlicht.

Titelbild<\/em><\/strong>: Elektronenmikroskopische Aufnahme eines dicht gepackten Tr\u00f6pfchens wasserstoffproduzierender Algenzellen. Ma\u00dfstabsbalken, 10 Mikrometer. \u00a9 Prof. Xin Huang, Harbin Institute of Technology<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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