Wissenschaftler*innen des Instituts für technische Mikrobiologie untersuchen Brauereiabwasser auf organische Stoffe, die sich anschließend in sogenannten mikrobiellen Brennstoff- oder Elektrolysezellen vermehren.
„Täglich fallen große Mengen Abwasser aus der Industrie sowie aus Privathaushalten an. Vor einer Rückführung in die Umwelt sind die ordnungsgemäße Behandlung und Reinigung zwingend notwendig. Sie verbrauchen jedoch viel Energie oder auch Chemikalien. Aus diesem Grund werden weltweit große Anstrengungen unternommen, neuartige Methoden für eine umweltfreundliche und ressourcenschonende Abwasseraufbereitung zu entwickeln. Ein zukunftsweisender biologischer Prozess ist die mikrobielle Brennstoffzelle, da hier gleichzeitig organischer Kohlenstoff aus dem Abwasser entfernt und elektrischer Strom generiert werden kann. Das Konzept dieses Prozesses basiert auf der Fähigkeit einiger Mikroorganismen, Elektronen direkt oder indirekt auf externe Akzeptoren wie Elektroden zu übertragen. Um diesen Prozess zu verstehen, hilft es, sich eine Batterie vorzustellen. Darin wird Strom durch den elektrochemischen Fluss von Elektronen von der Anode zur Kathode erzeugt. Um einen Elektronenfluss – elektrischen Strom – zu erzeugen, wird der in der Kathode vorliegende Sauerstoff durch die überschüssigen Elektronen reduziert. Übrig bleibt Wasser. Bei der Behandlung eines Kubikmeters häuslichen Abwassers kann zum Beispiel Strom von bis zu 1.000 Ampere erzeugt werden. Das entspricht einer Menge, die über 100 Steckdosen laufen kann. Mit dieser Technologie sind wir nicht nur in der Lage, das Wasser ressourcenschonend zu reinigen, sondern dieses Abwasser gleichzeitig als Substrat für die nachhaltige Erzeugung von elektrischem Strom zu nutzen.“
Ahmed Elreedy arbeitet als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Technische Mikrobiologie an der Technischen Universität Hamburg. Sein Forschungsschwerpunkt liegt auf der biologischen Abwasserreinigung unter gleichzeitiger Energiegewinnung mithilfe bioelektrochemischer Systeme.
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