Brennstoffzelle mit Zuckerantrieb

Wenn das Smartphone zum Zuckerjunkie wird

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Der Tag ist noch nicht halb rum und das Smartphone hat schon wieder fast keine Ladung mehr. Ein Problem, das heute viele Menschen kennen. Abhilfe schaffen Zusatzakkus oder Ladegeräte für unterwegs. Ideal ist das nicht. Forscher der Virginia Tech wollen eine bessere Lösung gefunden haben: Zucker.

Einem Forscherteam der Virginia Polytechnic Institute and State University in Blacksburg ist es gelungen eine zuckerbetriebene Brennstoffzelle zu entwickeln, wie die Universität auf ihrer Webseite publiziert.

Das Team um Y.H. Percival Zhang und Zhiguang Zhu verfolgte den Ansatz, dass Zucker ein perfekter Energieträger in der Natur sei. "Es ist nur logisch, dass wir versuchen, uns diese natürliche Kraft auf einem umweltfreundlichen Weg zu Nutze zu machen, um eine Batterie zu produzieren", erklärt Zhang.

Kohlenhydrate für Smartphone und Tablet

Ganz so wie in der Natur funktioniert die vorgestellte Batterie allerdings nicht. Unter Einsatz verschiedener Enzyme und der Umgebungsluft wird im Inneren der Brennstoffzelle das Polysaccharid Maltodextrin oxidiert.

Maltodextrin ist ein wasserlösliches Kohlenhydratgemisch, das durch Hydrolyse von Stärke gewonnen wird. Für gewöhnlich findet Maltodextrin als Energieträger in Sportlernahrung oder als Verdickungsmittel in einer Vielzahl von Lebensmitteln Verwendung.

Elektrischen Energie entsteht durch die Oxidation des Zuckers in der Brennstoffzelle. Einziges Hauptabfallprodukt ist Wasser. Die Energieausbeute soll hierbei um eine Zehnerpotenz höher sein als bei vergleichbaren Experimenten in der Vergangenheit. Die Energiedichte sei zudem deutlich grösser als die der heute genutzten Lithium-Ionen-Akkus, wie Zhang im Fachmagazin Nature Communications schreibt.

Serienreife in 3 Jahren

Anders als Brennstoffzellen auf Wasserstoffbasis kommt die Zucker-Brennstoffzelle nach Aussagen der Forscher vollkommen ohne das Edelmetall Platin aus. Hinzu kommt die Ungefährlichkeit des Treibstoffs. Das Befüllen von Wasserstoff- oder Methanol-Brennstoffzellen kann aufgrund der Explosivität der Treibstoffe sehr gefährlich sein. Maltodextrin hingegen ist weder explosiv noch entflammbar. Sowohl die verwendeten Enzyme wie auch der Treibstoff selbst seien zudem biologisch abbaubar.

Zhang glaubt, dass seine Batterie schon in drei Jahren serienreif sein und als Energiequelle für Smartphones oder Tablets genutzt werden könnte. So spannend das klingen mag, einen faden Beigeschmack hat das Ganze dennoch. Kommen in dieser Brennstoffzelle doch Rohstoffe zum Einsatz, die eigentlich für die Produktion von Lebensmitteln gedacht sind. Das könnte ähnlich kontroverse Diskussionen hervorrufen wie der Anbau von Mais und Raps für die Herstellung von Bio-Treibstoffen für Fahrzeuge.

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