Een team van onderzoekers van de University of California, Berkeley en het Lawrence Berkeley National Laboratory heeft een nieuwe biologische brandstofcel ontwikkeld die glucose omzet in elektriciteit. De brandstofcel maakt gebruik van een genetisch gemanipuleerde giststam om elektriciteit te produceren uit glucose, een suiker die in veel planten en fruit voorkomt.

De nieuwe brandstofcel kan mogelijk worden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan apparaten van stroom te voorzien, waaronder medische implantaten, sensoren en kleine elektronica. Het kan ook worden gebruikt als hernieuwbare energiebron, omdat het geen uitstoot veroorzaakt.

De onderzoekers zeggen dat de brandstofcel zich nog in de beginfase van de ontwikkeling bevindt, maar ze hebben goede hoop dat deze uiteindelijk kan worden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan toepassingen aan te drijven.

Hoe de brandstofcel werkt

De brandstofcel bestaat uit twee kamers:een anode en een kathode. De anode is gemaakt van een materiaal op koolstofbasis, terwijl de kathode is gemaakt van een metaal zoals platina. Glucose wordt in de anodekamer gebracht, waar het door de gistcellen wordt afgebroken tot elektronen, protonen en koolstofdioxide. De elektronen worden vervolgens via een extern circuit naar de kathode overgebracht, waar ze reageren met zuurstof om water te produceren en elektriciteit op te wekken.

De onderzoekers zeggen dat de brandstofcel zeer efficiënt is in het omzetten van glucose in elektriciteit. Ze wisten een vermogensdichtheid van 1,6 watt per liter te bereiken, wat vergelijkbaar is met de vermogensdichtheid van een kleine zonnecel.

Uitdagingen en toekomstige richtingen

De onderzoekers zeggen dat er nog een aantal uitdagingen moeten worden overwonnen voordat de brandstofcel op de markt kan worden gebracht. Een uitdaging zijn de kosten van de materialen die in de brandstofcel worden gebruikt. Een andere uitdaging is het feit dat de brandstofcel een constante toevoer van glucose vereist.

De onderzoekers werken aan manieren om deze uitdagingen aan te pakken. Ze onderzoeken ook manieren om de brandstofcel te gebruiken om andere apparaten van stroom te voorzien, zoals medische implantaten en sensoren.

Potentiële toepassingen

De onderzoekers zeggen dat de brandstofcel een breed scala aan potentiële toepassingen heeft. Het kan worden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan apparaten van stroom te voorzien, waaronder:

* Medische implantaten, zoals pacemakers en insulinepompen

* Sensoren, zoals die worden gebruikt in omgevingsbewakings- en beveiligingssystemen

* Kleine elektronica, zoals smartphones en laptops

* Hernieuwbare energiebronnen

De onderzoekers zeggen dat ze hoopvol zijn dat de brandstofcel uiteindelijk kan worden gebruikt om traditionele batterijen in verschillende toepassingen te vervangen.