Biogenener Wasserstoff

Wasserstoff (H2) als erneuerbarer Energieträger gilt als wesentlicher Beitrag zu einer zukünftig nachhaltigen Wirtschaft. Neben der allgemein bekannten Zerlegung von Wasser mittels Elektrolyse lässt sich Wasserstoff auch auf mikrobiologischem Weg erzeugen. Eine großtechnische Umsetzung der biotechnologischen H2-Produktion ist jedoch aufgrund der derzeitigen Ausbeuten und Produktionsraten noch nicht wirtschaftlich.
Am Institut werden neue und hochinnovative Wege beschritten, um die H2-Bildungsraten in biologischen Reaktoren entscheidend zu verbessern.

Mikrobiologische Optionen zur BioH2 Erzeugung
 
Fokus liegt auf der Verbesserung der fermentativen H2 Erzeugung, (auch als ‚dark fermentation‘ bezeichnet) aus organischen Ausgangstoffen wie z.B. Cellulose. Die Erhöhung der BioH2-Produktion wird zum einen durch strukturierte mikrobielle Biofilme erreicht. Hierbei werden synergistisch interagierende Mikroorganismen als künstlich zusammengesetzte Konsortien immobilisiert. Diese arbeiten Hand in Hand und nehmen schrittweise den Abbau und die Umsetzung des organischen Materials in BioH2 in Angriff. 

Eine weitere Steigerung der H2-Ausbeuten lässt sich durch den Einsatz elektro-aktiver Bakterien erzielen. Durch das Anlegen einer geringen Stromspannung (0,3 - 0,8 V) kann die natürliche thermodynamische Barriere, die eine vollständige Umsetzung verhindert, erniedrigt werden. Dadurch wird die H2-Produktion stark verbessert und eine weitestgehende Verwertung der Ausgangssubstrate erzielt. 

Neben Grundlagenuntersuchungen wird auch intensiv an Verfahrensoptionen zur großtechnischen Umsetzung geforscht.

Kontakt
Universität für Bodenkultur Wien
IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie
ao. Univ. Prof. DI Dr. Werner Fuchs
Tel.+43 1 47654-97401
E-Mail: werner.fuchs@boku.ac.at