nyheter

Elektricitet direkt ur skogen med hjälp av kossorna

"Ko-batterier" kan komma att driva en del av de processer på lantgårdar som idag måste drivas med hjälp av dieseldrivna generatorer. Inte minst ur Ulands- och miljöperspektiv är detta en intressant ny teknologi att vidareutveckla, anser forskarna.

Glöm kärnkraft och kolkraft. Nu kommer ko-kraften!
USA-forskare visar att det går att framställa el direkt ur cellulosa, t ex skogsavfall. I framtiden kan vi kanske driva våra (el-)bilar genom att bara slänga in en vedklabbe i tanken.

Biologiska bränsleceller som producerar el med hjälp av mikroorganismer, sk microbial fuel cells, (MFC), kan vara en del av energilösningen för framtiden. Detta är just nu ett forskningsintensivt område och runt om i världen pågår försök med att få fram elektricitet ur bränsleceller som drivs av mikroorganismer i t ex gödsel, avloppsvatten och socker.

I augusti gjordes ett stort genombrott på American Chemical Societys möte i Washington, D.C. Då visades för första gången att man kan använda cellulosa för att producera el i bränsleceller utan att gå omvägen via förbränning. Därmed skulle man slippa mycket av den energiförlust som normalt sker idag.

El ur skogsråvara

Att skapa elektricitet direkt från cellulosa med hjälp av mikroorganismer från kor är möjligt genom rön som bla forskaren Ann Christy på Ohio State University nyligen presenterat.

På forskarmötet i Washington visade en grupp från Ohio State University hur de lyckades framställa elektricitet direkt ur cellulosa genom att använda de bakterier och svampar som normalt finns i kossors magar. Det är den första av kossornas fyra magar som är mest intressant för forskarna. Mikroorganismerna här har den sedan länge kända unika förmågan att bryta ned cellulosa, vilket t ex människors magar inte har. Det var här som man fann att enzymerna inte bara kunde bryta ned cellulosan utan i processen även omvandla cellulosan till elektrisk ström i de biologiska bränslecellerna.

Bakterier ger ström

Mikroorganismerna kan till och med generera elektricitet utan att det behövs tillsättas några ytterligare kemikalier, sk oxidationsförmedlare. Det är i sig ett stort genombrott. Elektroner som bildas vid den metaboliska processen i magsaften överförs direkt till elektroderna. På detta sätt skiljer sig Ohioforskarnas prototyp från andra försök med biologiska bränsleceller. Att ständigt tvingas ersätta dessa kemikalier är annars en väsentlig begränsning i andra prototyper.

I försöken fylldes bränslecellens anodkammare med cellulosa och magsaft och katodkammaren med kaliumferricyanid. Själva elektroderna var av grafit. Effekten från dessa bränsleceller var också högre än andra tidigare mikrob-drivna bränsleceller och forskarna lyckades driva vissa försök i över trettio dagar utan att produktionen sjönk. En halvliter magvätska gav upp till 0.6 volt, dvs lite mindre än hälften av vad ett vanligt AA-batteri ger.

Helt på det klara över vilka enskilda typer av mikroorganismer det är som skapar energin är inte forskarna ännu, men det verkar som om det är just i samspelet mellan flera olika typer som den maximala energiproduktionen sker. Man har nämligen gjort försök med att hämma bakterier genom att tillsätta olika typer av antibiotika. Resultaten visade att el-produktionen minskade, men upphörde inte, vilket skulle antyda att det antingen rör sig om antibiotikaresistenta bakterier, eller också har svampar en viktig roll. En del tyder därför på att det är just svamparna som producerar rätt typ av oxidationsförmedlare, redox mediators, för bakterierna. Att anaeroba svampar (som inte behöver syre) kan driva själva bränslecellerna är dock mindre troligt.

Forskaren Ann Christy på Ohio State University, säger att detta är första gången som man lyckats använda cellulosa för att driva en bränslecell och att utvecklingen kan leda till en helt ny typ av mikroorganismer med unika förmågor för användning i bränsleceller.

Källor: Ohio State University, American Chemical Society, m fl.

Av Mikael Falk
mikael@franzenfalk.se

Till toppen

Vidare i SkogsVärden