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Im Boden lebende Mikroben als Energiequelle f\u00fcr Sensoren? Dies k\u00f6nnte bald in der Pr\u00e4zisionslandwirtschaft und in nachhaltigen Infrastrukturen Realit\u00e4t werden: Die Neuheit wurde von einem Forscherteam der Northwestern University in den Vereinigten Staaten vorgeschlagen. Konkret entwickelt wurde dabei eine neue Brennstoffzelle als m\u00f6gliche nachhaltige und erneuerbare Alternative zu Batterien, die giftige und brennbare Chemikalien verwenden und zunehmend ein Problem bei der Entsorgung von Elektronikschrott darstellen.<\/p>\n\n\n\n
In einem Feldtest versorgten die Forscher mit der neuen Brennstoffzelle Sensoren, die die Bodenfeuchtigkeit messen und die Bewegungen von Tieren verfolgen. \u00dcber eine kleine Antenne wurden die Sensordaten auch an eine benachbarte Basisstation \u00fcbertragen. Die Ergebnisse zeigten: Die Brennstoffzelle funktioniert nicht nur unter nassen und trockenen Bedingungen, sondern weist zudem eine um 120 % h\u00f6here Leistungsabgabe als vergleichbare Technologien auf.<\/p>\n\n\n\n
\u201eDie Zahl der Ger\u00e4te im Internet der Dinge (IoT) nimmt st\u00e4ndig zu. Wenn wir uns eine Zukunft mit Billionen dieser Ger\u00e4te vorstellen, werden wir nicht in der Lage sein, sie alle mit Lithium, Schwermetallen und umweltsch\u00e4dlichen toxischen Materialien zu versorgen. Wir m\u00fcssen Alternativen finden, die mit wenig Energie auskommen, um ein dezentrales Netzwerk zu betreiben\u201c, erkl\u00e4rt Bill Yen, Projektleiter an der Northwestern University. Auf der Suche nach L\u00f6sungen untersuchten die Wissenschaftler Brennstoffzellen, die mit Hilfe spezieller Mikroben den Boden zersetzen und die entstandene Energie f\u00fcr die Stromversorgung der Sensoren nutzen. \u201eSolange es im Boden organischen Kohlenstoff gibt, den die Mikroben abbauen k\u00f6nnen, h\u00e4lt die Brennstoffzelle unbegrenzt lange\u201c, f\u00fcgt Yen hinzu.<\/p>\n\n\n\n
Diese Mikroben sind \u00fcberall zu finden, sie leben unter dem Sonnenlicht und lassen sich bei sehr einfachen technischen Systemen zur Energiegewinnung einsetzen. Nat\u00fcrlich k\u00f6nnen sie nicht ganze St\u00e4dte mit Energie versorgen \u2013 doch sie k\u00f6nnen n\u00fctzlich sein, um Energie f\u00fcr Anwendungen mit geringem Verbrauch bereitzustellen.<\/p>\n\n\n\n
Dies ist zum Beispiel in der Pr\u00e4zisionslandwirtschaft der Fall: Hier lassen sich Sonnenkollektoren in verschmutzten, staubigen Umgebungen mit wenig Sonneneinstrahlung nicht immer einsetzen. Gleiches gilt f\u00fcr den Weltraum. In vielen F\u00e4llen sind aber auch Batterien als Energiequelle nicht brauchbar: Man stelle sich vor, auf einem Betrieb mit Hunderten von Hektar regelm\u00e4\u00dfig umherzufahren, um die Batterien zu wechseln. Genau f\u00fcr solche Situationen stellt die Nutzung von Energie aus der Umwelt \u2013 in diesem Fall aus dem Boden \u2013 eine gro\u00dfartige L\u00f6sung dar.<\/p>\n\n\n