Pilze sind faszinierend. Dieses Reich der Lebewesen, eher näher mit Tieren als mit Pflanzen verwandt, umfasst eine enorme Vielfalt, wie die Empa schreibt. Die Spanne reicht vom Speisepilz bis zum Schimmel, vom Einzeller bis zum grössten Organismus der Erde und vom krankmachenden Schädling bis zu den Pilzen, aus denen Medikamente gegen Krankheiten herstellt werden.
Nun haben Forschende des Empa-Labors "Cellulose and Wood Materials" eine Batterie gebaut, in der Pilze den Strom erzeugen. Viel Strom produziert die lebende Batterie nicht, sie könnte aber Sensoren in abgelegenen Regionen betreiben, wie die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt mitteilt.
Solche Sensoren kommen unter anderem in der Landwirtschaft oder in der Umweltforschung zum Einsatz.
Hefe und die Samtige Tramete
Bei der Pilzbatterie handelt es sich genau genommen um eine mikrobielle Brennstoffzelle. Wie alle Lebewesen wandeln Mikroorganismen Nährstoffe in Energie um. Die Empa-Batterie macht sich diesen Stoffwechsel zunutze und greifen einen Teil der Energie als Strom ab. Sie nutzt für die Stromerzeugung den Stoffwechsel von zwei verschiedenen Pilzarten. An der Anode, dem Minuspol der Zelle, wird ein Hefepilz mit Zucker gefüttert. Bei der Verarbeitung dieser Nährstoffe setzt er Elektronen frei. Auf der anderen Seite der Zelle, auf der Kathode, produziert ein Weissfäulepilz ein Enzym, das die Elektronen einfängt und aus der Zelle leitet. "Weissfäulepilz" tönt nicht so schön. Um so schöner der genaue Name der verwendeten Pilzsorte: Es handelt sich um die Samtige Tramete.
Hergestellt wird die Batterie mit einem 3D-Drucker. Dafür werden die Pilzzellen unter die Drucktinte gemischt. Ist die Batterie trocken, produziert sie keinen Strom. Erst mit der Zugabe von Wasser und Nährstoffen wird sie aktiviert.
Die richtige Tinte zu finden sei allerdings einfacher gesagt als getan, sagt Gustav Nyström, Leiter des Labors. "Es ist anspruchsvoll genug, ein Material zu finden, in dem die Pilze gut wachsen. Die Tinte muss sich dann aber auch gut extrudieren lassen, ohne dass die Pilzzellen dabei sterben – und natürlich sollte sie noch elektrisch leitfähig und biologisch abbaubar sein."
Diese biologische Abbaubarkeit ist neben ihrer kompletten Ungiftigkeit der grosse Vorteil der Pilzbatterie
Vorgestellt haben die Forschenden um Carolina Reyes die Batterie in einer
Studie im Fachblatt 'ACS Sustainable Chemistry & Engineering'. Nun wollen die Forschenden die Pilzbatterie leistungsfähiger und langlebiger machen, wie sie in der Mitteilung der Empa erklärten. Ausserdem wollen sie weitere Pilzarten suchen, die sich als Stromlieferanten eignen.
(Mit Material von Keystone-sda)