Forschung

Blaualgen sind für Hunde äusserst giftig – doch sie fungieren auch als Mini-Kraftwerke und sie reinigen Wasser

Mit dem neuen Verfahren der Empa-Forscher könnte die Wasseraufbereitung bald sehr effizient sein. Im Bild: Babyflasche mit verschmutzem Wasser auf dem Bundesplatz im Rahmen des Weltwassertags. (Symbolbild)

Mit dem neuen Verfahren der Empa-Forscher könnte die Wasseraufbereitung bald sehr effizient sein. Im Bild: Babyflasche mit verschmutzem Wasser auf dem Bundesplatz im Rahmen des Weltwassertags. (Symbolbild)

Forscher haben es geschafft, mithilfe von Blaualgen Kraftwerke in Kleinst-Form zu schaffen. Sie produzieren Bio-Kraftstoff, befreien Wasser von Schadstoffen und sind obendrein einfach zu züchten – eine durchwegs nachhaltige Möglichkeit zur Wasseraufbereitung.

Blaualgen gehören zu den ältesten Lebewesen dieser Erde. Im August diesen Jahres waren sie in aller Munde. Im Neuenburgersee führte eine Überkonzentration dazu, dass sechs Hunde nach einem Schwumm an einer Blaualgen-Vergiftung starben.

Dabei tummeln sich die Einzeller schon seit 2 Milliarden Jahren auf der Erde. In dieser Zeit haben sie die Nutzung von Sonnenlicht perfektioniert. Forschende der Empa, der Eidgenössischen Materialprüfungsanstalt, haben sich diese Eigenschaft nun zu Nutze gemacht. Sie haben die spiralförmigen Algen mit sogenannter Halbleiter-Beschichtung zu Mini-Kraftwerken ausgerüstet, die Biokraftstoffe liefern und gleichzeitig Wasser reinigen. 

Unglaublich raffiniertes Prozedere

Das funktioniert folgendermassen: Die Forschenden beschichteten die rund vier Mikrometer dünnen geschraubten Schnüre der konservierten Spirulina-Einzeller (Blaualgen) zunächst mit einer feinen Hülle aus Nickel. Einer Zwiebelschale gleich folgten darauf zarte Schichten aus Zinkoxid und Zinksulfid-Nanopartikeln. Der Nickel macht die Einzeller magnetisch und so einfach zu manövrieren. Die Zinkverbindung sorgt hingegen für eine längere Leistungsfähigkeit der Photokatalyse-Reaktion. 

Was ist Photokatalyse? Dieser Prozess wird aktiv, wenn Sonnenlicht auf sogenannte Photokatalysatoren wie hier die beschichteten Blaualgen fällt. Dabei werden Schadstoffe oxidiert und neutralisiert. So kann beispielsweise Wasser gereinigt werden. Und das war eines der Ziele der Forschung der Eidgenössischen Materialprüfungsanstalt,Empa: «Mit der photokatalytischen Aktivität der beschichteten Algen sollte ein nachhaltiger, einfacher und günstiger Prozess für die Wasseraufbereitung genutzt werden können», erklärt Laetitia Philippe vom «Mechanics of Materials and Nanostructures»-Labor in Thun.

Negative CO2-Bilanz

Die Spiralform der Alge erwies sich dabei im Verlauf der Forschung als die effizienteste Oberfläche, um Sonnenlicht zu absorbieren. Ein weiterer Vorteil: Die Blaualgen produzieren sich quasi von selbst. Mit Wasser, Licht und Dünger vermehren sich die Einzeller mit rasanter Geschwindigkeit. Dabei verbrauchen sie Kohlendioxid aus der Umwelt und wandeln ihn in Sauerstoff um. Will man die CO2-Bilanz noch verbessern, kann sogar noch zusätzlich CO2 in die Blaualgenkultur zugeführt werden. (mma)

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