Hin zur effizienten Biobrennstoffzelle

Gemeinsame Publikation mit der Ruhr-Universität Bochum

In dieser elektrochemischen Zelle führten die Forscher die Biobrennstoffzellentests durch. © RUB, Marquard

ForscherInnen des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion haben gemeinsam mit der Ruhr-Universität Bochum und der Universität Lissabon zwei Konzepte miteinander kombiniert, die das System so effizient wie Edelmetallkatalysatoren machen.

Brennstoffzellen, die mit dem Enzym Hydrogenase arbeiten, sind prinzipiell genauso effizient wie solche, die das teure Edelmetall Platin als Katalysator enthalten. Allerdings brauchen die Enzyme eine wässrige Umgebung, und durch diese gelangt der Ausgangsstoff für die Reaktion – Wasserstoff – nur schwer zu der enzymbeladenen Elektrode. Dieses Problem lösten Forscher, indem sie zuvor entwickelte Konzepte für die Verpackung der Enzyme mit der Gasdiffusionselektroden-Technik verknüpften. Das so entwickelte System erzielte erheblich höhere Stromdichten, als bisher mit Hydrogenase-Brennstoffzellen erreicht wurden.

In der Zeitschrift Nature Communications beschreibt ein Team aus ForscherInnen des Zentrums für Elektrochemie der Ruhr-Universität Bochum, des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion und der Universität Lissabon, wie sie die Elektroden entwickelten und testeten. Der Artikel ist am 9. November 2018 erschienen.

Weitere Informationen enthält die Pressemitteilung der Ruhr-Universität Bochum.

Originalveröffentlichung: Julian Szczesny, Nikola Marković, Felipe Conzuelo, Sónia Zacarias, Inês A.C. Pereira, Wolfgang Lubitz, Nicolas Plumeré, Wolfgang Schuhmann, Adrian Ruff: A gas breathing hydrogen/air biofuel cell comprising a redox polymer/hydrogenase-based bioanode, in: Nature Communications, 2018, DOI: 10.1038/s41467-018-07137-6