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Basis des neuen Systems ist eine mikrobielle Elektrolysezelle (MEC). In dieser zersetzen Bakterien organische Verbindungen und geben dabei Wasserstoff ab. Dieses Verfahren funktioniere aber nur dann, wenn man Strom einleite, sagen die Forscher. Diesen musste man bisher anderweitig gewinnen und das verringerte die Effektivität.

Dieses Problem habe man gelöst, indem man nun die mikrobielle Elektrolysezelle mit einem Verfahren zur chemischen Stromgewinnung gekoppelt habe, berichten die Wissenschaftler. Grundlage dieses zweiten Bausteins, der sogenannten reversen Elektrodialyse (RED), ist ein physikalisches Grundprinzip: Das Streben nach einem Konzentrationsausgleich zwischen Salz- und Süßwasser. Werden beide Wassersorten aneinander vorbeigeleitet und dabei durch eine dünne, halbdurchlässige Membran getrennt, baut sich eine Spannung auf. Diese kann, beispielsweise in Osmosekraftwerken, in Strom umgewandelt werden.

Ein solches RED-System aus nur fünf Kammerpaaren mit Süß- und Salzwasser habe man nun genutzt, um die Mikrobenzelle mit Strom zu versorgen, berichten die Forscher. Das resultierende System habe eine Energieffizienz von 51 Prozent erreicht und genauso viel Wasserstoff produziert wie herkömmliche, mit externem Strom versorgte mikrobielle Elektrolysezellen.

Keine schädlichen Klimagase entstehen

Wasserstoff gilt als einer der Energieträger der Zukunft. Das Gas enthält pro Gewichtseinheit mehr Energie als andere chemische Brennstoffe. Zudem hinterlässt es bei seiner Verbrennung nur Wasserdampf. Es entsteht kein klimaschädliches Kohlendioxid wie bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen wie Erdgas, Erdöl oder Kohle.

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