Bio- Energie Transformation und Speicherung
Algenreaktoren
Algenbioreaktor - Photobioreaktor, Grünalge Chlamydomonas reinhardtii, Wasserstoff
Pflanzenlaubstrom und Bioenergy- Converter
Elektrochemischer Konverter/ Enzym- Elektroden; Ionenfluss Konverter
Algen Akkus
Cladophora-Algen, Algen-Zellulose
Chinone-Molekül- Akku
Redox-Fluss-Batterie, organischen Moleküle
Resonanztransformation Wechselwirkungen
Hochspannungsfelder in Wechselwirkungen mit Biomechanik, Pflanzenbewegung und
Saatgutentwicklung/ Keimung
Im Projekt „Bio- Energie Transformation und Speicherung„ werden Bio- Elektrische und Bio- Chemische Technologien getestet. Dabei wird hauptsächlich Umsetzbarkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit sowie die Verträglichkeit für Lebewesen getestet.
Algenreaktoren
Als Algenreaktor oder Algenbioreaktor bezeichnet man einen Photobioreaktor zum Kultivieren von Algen. Eine Möglichkeit ist die Erzeugung von Wasserstoff durch Algen. Der Wasserstoff kann durch chemische Reaktionen effektiv in elektrische Energie gewandelt werden.
Die Grünalge Chlamydomonas reinhardtii wandelt unter Stressbedingungen wie Nährstoffmangel mit Hilfe des Enzyms HydrogenaseProtonen mit bei der Photosynthese entstandenen Elektronen in Wasserstoff um. Die Prozesse laufen unter normalem Umgebungsdruck und Temperatur. Das Substrat in der Hauptsache Wasser ist regenerierbar. Das Verfahren ist CO2-neutral. Es wird zudem ein Wasserstoff erzeugt, der gegenüber dem aus anderen Vergasungsverfahren deutlich weniger unerwünschte Begleitstoffe enthält. Die Stromerzeugung ist möglich durch chemische Reaktionen in Brennstoffzellen.
Ziteriete Quelle:http://de.wikipedia.org/wiki/Algenreaktor
Pflanzenlaubstrom und Bioenergy-Converter
Pflanzenlaubstrom
Das Grün jeder Pflanze ist zu einem chemischen Kraftakt fähig, der Photosynthese. Bei der Photosynthese verwandelt eine Pflanze Sonnenlicht in chemische Energie. Das kann nur in Blättern geschehen, die Blattgrün enthalten, das Chlorophyll. Es nimmt das Sonnenlicht auf und löst mit deren Energie die chemische Reaktionsreihe aus, die Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) in Glucose und Sauerstoff verwandelt. Wissenschaftler haben es geschafft aus diesen beiden Strom zu gewinnen ohne die Pflanzen dabei zu verletzen. Dazu konstruierten sie zwei Elektroden, die sie mit zwei unterschiedlichen Enzymen präparierten. Als Verbindung zwischen Pflanze und metallenen Stromleiterkabeln nutzten die Forscher eine gelartige Substanz. Das eine Enzym nennt sich Glucose Oxidase – es wird für die chemische Oxidation von Glucosemolekülen gebraucht. Das zweite heißt Bilirubin Oxidase und reduziert Sauerstoff zu Wasser. Dabei werden auf der einen Seite Elektronen frei, auf der anderen werden sie gebunden. So wandelt sich chemische in elektrische Energie.
Ziteriete Quelle: http://www.welt.de/wissenschaft/innovationen/article6936299/Forscher-zapfen-erstmals-Strom-aus-Pflanzen.html
Bioenergy-Converter
Die Technologie Strom mit Bäumen zu gewinnen ist schon länger bekannt. Eine Wissenschaftlergruppe an der University of Washington hat bestätigt, dass es möglich ist, Energie aus Bäumen zu beziehen – eine Technologie, die bereits im breitem Maße durch die Firma Voltree erteilte und beantragte Patente abgedeckt ist. Die Konzentrations-pH-Zelle besteht aus zwei Halbzellen, beim Baumstrom sind das der Baum und die Erde. Beide Zellen unterscheiden sich lediglich durch die unterschiedliche Konzentration von Ionen. Die elektrisch geladenen Ionen wandern nun kontinuierlich durch die Wurzelzellen in den Baum, wo sie durch Prozesse wie die Photosynthese entladen werden. Das Licht fördert gewissermaßen immer wieder Ionen in den Baum, um den Säuregehalt konstant zu halten. Wie bei einem Wasserkraftwerk erzeugt dieser Ionenstrom dabei ständig Energie, die mit Hilfe des Drahts zwischen Baum und Erde als nutzbarer elektrischer Strom genutzt wird. Die Firma Voltree ist derzeit dabei, ein „Early Wildfire Alert Network“ zu entwickeln, das aus tausenden von Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren besteht, die ihre Ergebnisse über Mesh- Network weitergeben. Der regelmäßige Austausch ebenso vieler Batterien ist dank der des von Voltree entwickeltem Bioenergy-Converter, der die nötige Energie liefert, nicht mehr nötig. Dessen Lebenszeit ist dann nur noch von der Lebenszeit seines Wirtes begrenzt. Ein solches Alarm-Netzwerk zur Waldbrand Bekämpfung hat seinen ersten, dreitägigen Test bestanden.
Ziteriete Quelle: http://www.heise.de/ct/artikel/Algen-Akkus-und-Strombaeume-796629.html
Die Technologie könnte von Nutzen sein, wenn sie in Einklang mit den biochemischen Prozessen der Pflanze zu bringen ist und deren Lebenszeit dadurch nicht massiv verkürzt wird. Dabei sind die ersten Ansätze die Wurzeln um die Elektroden wachsen zu lassen.
Algen Akkus
Die massenhafte Vermehrung von Cladophora-Algen werden in Zukunft von einer Plage zu einem willkommenen Rohstoff werden. An der schwedischen Universität Ångström, Uppsala haben Forscher festgestellt, dass die grünen Cladophora Algen die Basis für besonders umweltfreundliche Akkus bilden können.
Die Akkus bestehen hauptsächlich aus Papier und Salzwasser und können mit einem ausreichend starken Mixer theoretisch daheim in der Küche hergestellt werden, ohne den großen Energieaufwand, der bei heutigen Batterien nötig ist", meint Maria Strømme, Professorin für Nanotechnologie am Ångström Laboratory. Möglich wird dies dadurch, dass die Algen-Zellulose eine ungewöhnliche Nanostruktur hat, wie die Wissenschaftler in Nano Letters berichten.
Aus Cladophora-Algen gewonnene Zellulose zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine besonders große Oberfläche bietet - ideal für eine Batterie-Elektrode. In vielfältige Entwicklungen verschiedener Algen-Akku-Packs wird derzeit Weltweit investiert.
Ziteriete Quelle: http://www.pressetext.com/news/20090911004
Chinone-Molekül- Akku
Der Akku ist ein Fluss-Speicher-Akku, der auf organischem Material basiert anstatt der traditionellen Metalle. Bei dem Akku, der von Michael Aziz, Materialwissenschaftler an der Harvard University, entwickelt wird, handelt es sich um eine so genannte Redox-Flussbatterie. Hier wird die elektrische Energie chemisch in großen Tanks gespeichert, um sie bei Bedarf wieder in nutzbaren Strom zu überführen. Die Flussbatterien basiert auf elektro-chemischen Prozessen von den natürlichen organischen Chinone-Molekülen. Die organischen Moleküle sind ergiebiger und effizienter im Speichern von Energie. Chinonen zeigen extrem schnelles Reduktionsverhalten.
Die Flussbatterie (Redox-Fluss-Batterie) stützt sich auf die Elektrochemie von in der Natur reichlich vorhandenen, preisgünstigen, kleinen organischen Molekülen, genannt Chinone. Chinone haben ähnliche Eigenschaften wie Moleküle, die Energie in Pflanzen und Tieren speichern. Die Chinonen gleichen dem organischen Molekül wie es im Rhabarber vorkommt.
Ziteriete Quelle: http://deutsche-wirtschafts-nachrichten.de/2014/01/22/forscher-entwickeln-batterien-aus-organischem-material/
Resonanztransformation Wechselwirkungen
Versuche zur Wechselwirkung zwischen Hochspannungsfelder und der Biomechanik sowie Pflanzenbewegung und Saatgutentwicklung/ Keimung.
Detaillierte Projektbeschreibungen, Fotos und weitere konkrete Projekte zum Thema werden bis 2020 veröffentlicht.