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Unser Projekt:

project overview

Alternative Energiequellen erfreuen sich einer immer weiter wachsenden Nachfrage. Die Schonung fossiler Rohstoffe und der Ausstieg aus der Nutzung der Atomenergie in Deutschland haben diesen Prozess in den letzten Monaten rapide beschleunigt. Nicht nur die Großstromproduktion belastet die Umwelt, sondern auch Batterien für den Haushaltsgebrauch enthalten zahlreiche Schadstoffe. Schwermetalle und gefährliche anorganische, als auch organische Elektrolyte können bei unsachgemäßer Verwendung der Batterien in die Umwelt freigesetzt werden.
Aus diesem Grund beschäftigt sich das iGEM-Team der Universität Bielefeld in diesem Jahr mit dem Thema "Microbial fuel cells" (MFC), um Bakterien zur unmittelbaren Energieerzeugung aus organischen Substraten zu nutzen. Im Gegensatz zur herkömmlichen Batterie ist die Biobatterie umweltfreundlich und leicht nachfüllbar. Aufgrund der einfachen Bauweise kann die MFC auch in Gebieten mit Strommangel, zum Beispiel in Entwicklungsländern, eingesetzt werden. Das Problem der Energiespeicherung, wie es bei Wind- und Solarenergie vorliegt, kann bei der MFC durch eine gezielte Substratzufuhr gesteuert werden. Bakterien stehen uns aufgrund ihrer schnellen Vermehrung bei Substratzugabe in großer Zahl zur Verfügung und bieten damit theoretisch ein unerschöpfliches Energiereservoir.
Dabei möchten wir verschiedene, bereits verwendete Organismen untersuchen und eigene Bauformen einer MFC konstruieren, um die übertragung der Elektronen zwischen Bakterien und Elektroden zu verbessern und eine Stromproduktion zu ermöglichen. Darüber hinaus werden wir verschiedene genetische Ansätze bearbeiten um mit Hilfe des BioBrick-Konzeptes den Organismus Escherichia coli im Hinblick auf eine effiziente Stromerzeugung zu optimieren. Neben der reinen Stromproduktion werden wir das Reduktionspotential an der Kathode der MFC zur Bioremediation zu nutzen.