In der neuesten Ausgabe des Inderscience Publication International Journal of Global Energy Issues wird eine neuartige Brennstoffzelle beschrieben, die mit Traubenzucker (Glucose) läuft.
Forscher der Oita University in Japan arbeiten gerade an einem Prototyp. Die Brennstoffzelle verbindet praktisch die Photosynthese, mit der die Pflanzen aus Sonnelicht Energie gewinnen, mit unserem Stoffwechsel.
Die nachwachsenden Rohstoffe, die für diese Brennstoffzelle genutzt werden können, sind zum Beispiel Stärke, Cellulose, Rübenzucker oder Milchzucker. Diese etwas komplizierteren Zuckermoleküle lassen sich durch Fermentation in die einfachere Glucose aufspalten. Aus Glucose können dann durch Enzyme Wasserstoff-Ionen freigesetzt werden. Solche Enzyme sind auch an zentralen Stoffwechselwegen in unserem Körper beteiligt.
Dieser letzte Schritt wird in der “süÃen Brennnstoffzelle” genutzt, um einige Millivolt elektrische Spannung zu erzeugen. Das Modell der Brennstoffzelle besteht aus einer transparenten, leitfähigen Glaselektrode, die mit einem Farbstoff belegt ist, der die Photosynthese nachahmen kann. Diese Beschichtung gibt die absorbierte Energie an eine andere Schicht auf der Elektrode weiter, die Enzyme enthält, die aus Glucose Wasserstoff-Ionen freisetzen. Die Glaselektrode ist über ein elektrisches Kabel mit einer Platinelektrode verbunden. Beide Elektroden tauchen in eine Glucoselösung ein.
Wenn nun Licht auf die lichtaktive Elektrode fällt, werden an ihr aus Glucose Wasserstoff-Ionen freigesetzt. Diese Wasserstoff-Ionen wandern zur Platinelektrode und nehmen dort Elektronen auf. Es flieÃt ein elektrischer Strom.