Photosynthese

Alge versorgt Prozessor seit einem Jahr mit Strom

(Bild: Paolo Bombelli)

Wissenschaftler der britischen Universität Cambridge haben eine weit verbreitete Blaualgenart verwendet, um einen Mikroprozessor ein Jahr lang ununterbrochen mit Strom zu versorgen - und das mit nichts anderem als Umgebungslicht und Wasser. Einer Mitteilung der Universität zufolge habe das System das Potenzial, „eine zuverlässige und erneuerbare Energiequelle für kleine Geräte zu sein“.

Das System, das etwa so groß ist wie eine AA-Batterie, enthält eine ungiftige Algenart namens Synechocystis, die auf natürliche Weise durch Fotosynthese Energie von der Sonne erntet. Der winzige elektrische Strom, der dabei erzeugt wird, interagiert mit einer Aluminiumelektrode und wird zur Versorgung eines Mikroprozessors verwendet.

„Das System besteht aus gewöhnlichen, preiswerten und weitgehend recycelbaren Materialien. Das bedeutet, dass es leicht hunderttausendfach vervielfältigt werden könnte, um eine große Anzahl kleiner Geräte als Teil des Internets der Dinge mit Strom zu versorgen“, so die Universität Cambridge. Wahrscheinlich am nützlichsten wäre der Einsatz in netzunabhängigen Situationen oder an abgelegenen Orten, wo kleine Mengen an Strom sehr nützlich sein könnten.

„Das wachsende Internet der Dinge benötigt immer mehr Energie, und wir glauben, dass diese von Systemen kommen muss, die Energie erzeugen können, anstatt sie einfach wie Batterien zu speichern“, sagte Professor Christopher Howe vom Fachbereich Biochemie der Universität und einer der Hauptautoren der Studie. „Unser fotosynthetisches Gerät entlädt sich nicht wie eine Batterie, da es kontinuierlich Licht als Energiequelle nutzt.“

Strom selbst im Dunkeln
In einem Experiment wurde das System verwendet, um einen Arm-Mikroprozessor vom Typ Cortex M0+ mit Energie zu versorgen, der häufig in Geräten für das Internet der Dinge verwendet wird. Der „Algen-Rechner“ wurde in einer häuslichen Umgebung und im Freien unter natürlichem Licht und den damit verbundenen Temperaturschwankungen betrieben. Nach sechs Monaten kontinuierlicher Stromerzeugung seien die Ergebnisse zur Veröffentlichung eingereicht worden.

„Wir waren beeindruckt, wie beständig das System über einen langen Zeitraum funktionierte - wir dachten, es würde nach ein paar Wochen aufhören, aber es lief einfach weiter“, sagte Erstautor Dr. Paolo Bombelli. Die Alge muss demnach nicht gefüttert werden, da sie ihre eigene Nahrung durch Fotosynthese erzeugt. Und obwohl für die Fotosynthese Licht erforderlich ist, kann das Gerät laut Mitteilung auch in Zeiten der Dunkelheit Strom produzieren. Die Forscher vermuten, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die Alge einen Teil ihrer Nahrung verarbeitet, wenn kein Licht vorhanden ist, und dadurch weiterhin elektrischen Strom erzeugt.