Grüne Solarzellen: Wenn Algen Strom liefern

Forscher der Universität Cambridge haben eine biologische Solarzelle mit zwei Kammern entwickelt. Sie nutzen dabei die photosynthetischen Eigenschaften von genetisch veränderten Algen, um Licht in elektrischen Strom umzuwandeln.

Bisherige biologische Solarzellen bestehen aus einer einzigen Kammer, in der der gesamte Prozess abläuft: Mikroorganismen betreiben Photosynthese, während der Elektronen entstehen, die dann elektrischen Strom abgeben. Dieser Strom muss aber sofort genutzt werden, da er nicht gespeichert werden kann. Dieses Problem haben Forscher der Universität Cambridge mit der Entwicklung eines Zweikammer-Systems gelöst, wie es in einer Mitteilung heisst. In der ersten Kammer erzeugen eingefangene Sonnenstrahlen Elektronen, in der zweiten werden sie zu nutzbarem elektrischem Strom geformt. „Durch diese Trennung von Ladung und Leistungsabgabe konnten wir die Leistung der Biozelle verbessern“, so Professor Tuomas Knowles. Das neue Design ermöglicht eine Leistungsdichte von 0,5 Watt pro Quadratmeter – das ist fünf Mal mehr als bei vergleichbaren Systemen.

Um möglichst viel Energie zu gewinnen, verwendeten die britischen Forscher genetisch veränderte Algen, sodass diese bei der Photosynthese weniger Elektronen für sich selbst brauchten. Der so entstandene „Überschuss“ konnte dann für die Stromgewinnung abgezapft werden.

Natürlich ist der Output einer grünen – wörtlich wie im übertragenen Sinn – Solarzelle im Vergleich zu Siliziumzellen verschwindend gering. Sie bringt nur etwa einen Zehntel der Leistung. Deshalb eignet sie sich kaum für die Versorgung eines bestehenden Stromnetzes. Die Forscher sehen den Einsatz der Biozelle daher eher in Gebieten wie etwa dem ländlichen Afrika. Dort gibt es nicht überall ein Stromnetz, wohl aber Sonnenlicht in Hülle und Fülle – und damit mehr als genug „Treibstoff“ für die Photosynthese der Algen. (mt/pd)