StartseiteAdvents-Gewinnspiel: Flower Power - Strom aus Pflanzen
Die Debatte um die Zukunft der Energieversorgung reißt nicht ab. Am besten wäre eine Energiequelle, bei deren Nutzung keinerlei Schadstoffe entstehen. Forscher haben womöglich nun eine Lösung gefunden - Strom aus Pflanzen.
Die bislang in großem Stil eingesetzten Energiequellen wie Kohle, Gas oder Atomkraft verschmutzen die Umwelt. Bei der Verbrennung von Kohle und Gas entsteht unter anderem das Treibhausgas Kohlendioxid. Bei der Atomkraft entsteht teils Jahrtausende lang strahlender Müll.
Die Gewinnung erneuerbarer Energien, also Wind-,Wasser- und Sonnenenergie, gestaltet sich ebenfalls schwierig. Nicht zuletzt, weil es noch keine geeigneten Speicher gibt. Denn beispielsweise weht der Wind nicht unbedingt dann, wenn der Strombedarf hoch ist.
Doch schon seit Jahrmillionen nutzen Pflanzen die Sonnenenergie besonders effizient aus. Die Photosynthese versorgt alle Grünpflanzen mit der benötigten Energie zum Wachstum. Forschern ist es Anfang 2010 gelungen, die Photosynthese indirekt als Energiequelle zu nutzen.
Nahezu unerschöpfliche Energiequelle - pro Jahr sendet die Sonne viel mehr Energie auf die Erde, als die Menschen verbrauchen. Diese Energiequelle muss nur geschickt angezapft werden.
Was passiert bei der Photosynthese?
Photosynthese ist ein aus zwei griechischen Worten zusammengesetzter Begriff: "phos"=Licht und "synthesis"= Zusammensetzung. Er beschreibt also den Aufbau von Stoffen mit Hilfe von Licht.
In grünen Pflanzen findet die Photosynthese in bestimmten Zellbestandteilen statt, den so genannten Chloroplasten (siehe Bild). Diese geben den Pflanzen auch ihre charakteristische grüne Farbe. In den Chloroplasten nimmt das Molekül Chlorophyll bestimmte Anteile des Lichts auf. Mit dieser Energie wird aus Kohlendioxid und Wasser schließlich Zucker und Sauerstoff.
Die Photosynthese gehört zu den ältesten biochemischen Prozessen auf der Erde. Von der Photosynthese hängt fast jedes Lebewesen auf der Erde direkt oder indirekt ab. Die Pflanzen direkt und Fleischfresser indirekt, weil diese oft andere pflanzenfressende Tiere verzehren.
Zudem konnte erst aus dem durch Photosynthese gebildeten Sauerstoff die Ozonschicht entstehen, die die auf der Erde lebenden Organismen vor der aggressiven UV-Strahlung der Sonne schützt.
Wie kann man mit der Photosynthese Energie gewinnen?
Bei herkömmlichen Solarzellen trifft Licht auf einen Halbleiter, meist Silizium. Die Energie des Lichts schlägt Elektronen aus dem Material, die schließlich als elektrischer Strom genutzt werden können. So ähnlich funktioniert das auch bei der Photosynthese, nur sehr viel effizienter. Das heißt, aus der gleichen Lichtleistung wird viel mehr Energie gewonnen, als in bislang üblichen Solarzellen.
Forscher haben dazu spezielle Elektroden entwickelt, die auf die Produkte der Photosynthese, also Sauerstoff und Zucker, reagieren. Sind die beiden Stoffe vorhanden, fließt ein elektrischer Strom. Je größer die vorhandene Stoffmenge, desto stärker der Stromfluss. Den Forschern ist es also gelungen, indirekt Strom aus der Photosynthese zu erzeugen.
In ferner Zukunft könnte der Strom also nicht aus der Steckdose, sondern aus dem Blumentopf kommen. Doch auch im menschlichen Körper kommen Sauerstoff und Zucker in geeigneter Form vor. Die Forscher arbeiten deshalb an Biobatterien, die medizinische Geräte im Körper mit Strom versorgen. Zum Beispiel Sensoren, die den Blutzuckerwert überwachen.
Flüssige Solarzellen
Schon seit den 90er Jahren existiert die nach ihrem Erfinder benannte Grätzel-Zelle. Dabei kommt statt eines Halbleiters wie Silizium eine Flüssigkeit zum Einsatz. Das kann beispielsweise das in Pflanzen vorkommende Chlorophyll sein.
Allerdings haben die Grätzel-Zellen noch keinen hohen Wirkungsgrad, sie wandeln also nur wenig des einfallenden Lichts in Strom um.
Und nun unsere Frage: Wie heißen die Zellbestandteile, in denen die Photosynthese bei grünen Pflanzen stattfindet? Bitte schickt die Antwort schnell mit Betreff "Energie Gewinnspiel" an redaktion@wasistwas.de.
Noch ein Hinweis: Bitte schreibt auch eure Postadresse für den Fall dazu, dass Ihr gewinnt. Keine Angst - die Adressen werden nicht gespeichert oder für andere Zwecke gebraucht.
Der glückliche Gewinner darf sich über einen Band 3 "WAS IST WAS Energie. WAs die Welt antreibt" freuen. Unter allen richtigen Einsendungen entscheidet das Los!
Lösung: Chloroplasten
Gewonnen hat:
Brigitte R. aus Osnabrück
Dein Preis wird Dir in den nächsten Tagen zugeschickt!
Text: -jj- 23.9.2010 // Bilder: Grätzel-Zellen PD; Chloroplasten Kristian Peters cc-by-sa 3.0;Sonne Lykaestria cc-by-sa 3.0;
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