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Mikroalgen: Vorbild für solare Energieeffizienz

Leuchtende Algen im Labor, Foto: Universität Birmingham

Wissenschaftler der Universitäten Birmigham und Utrecht sind der Fähigkeit von Mikroalgen auf der Spur, 95 Prozent der Lichtenergie zu nutzen. Ihr Ziel: die Effizienz für neue Generationen von organischen Solarzellen zu nutzen.

Es geht um winzige Mikroalgen, die in den Ozeanen leben und Licht äußert effizient nutzen. Diese leuchtenden Organismen könnten den Schlüssel für künftige Generationen organischer Solarzellen bereithalten wie die Forscher aus Großbritannien und den Niederlanden erklären. Sie haben ihre jüngsten Ergebnisse zu diesem Thema in der Fachzeitschrift Cell Chem veröffentlicht.

Wie die Universität Birmingham mitteilte, zählen Mikroalgen zu den ältesten Organismen auf der Erde. In Milliarden von Jahren haben sie hoch effiziente Systeme für die Ernte des Sonnenlichts entwickelt mit einer Effizienz von bis zu 95 Prozent. Dieses System ermögliche es ihnen, unter den extremsten Bedingungen zu überleben und sich an Veränderungen anzupassen.

Kenntnisse über dieses System könnten künftig für neue, hocheffiziente organischen Solarzellen interessant werden. Bisher seien die wissenschaftlichen Erkenntnisse aber wegen der Komplexität der Organismen und der großen Vielfalt der verschiedenen Arten begrenzt gewesen.

Dem Forscherteam sei es mit Hilfe der  Massenspektrometrie nun erstmals gelungen, einzelne Komponenten des Lichterntesystems der Algen zu identifizieren. „Mikroalgen sind faszinierende Organismen, die Dinge viel besser können als Systeme, die von Ingenieuren entwickelt wurden", sagt Aneika Leney von der Schule der Biowissenschaften an der Universität Birmingham und eine der Hauptautorinnen der Studie.

„Für uns sehen Algen auf den ersten Blick träge und sicherlich nicht sehr interessant aus“, ergänzt Albert Heck, wissenschaftlicher Direktor des Netherlands Proteomics Centre der Universität Utrecht. „Aber wenn man in die molekularen Details ihrer Systeme hineinschaut, mit denen sie das Sonnenlicht so effizient in Energie umzuwandeln, erkennt man, dass sie filigraner sind als die anspruchsvollste Schweizer Uhr. Das muss das Ergebnis von drei Milliarden Jahren Feinabstimmung sein, genannt Evolution."

Als nächstes will das Team untersuchen, wie Energie durch diese Lichterfassungssysteme der Algen im Detail übertragen wird, und so genauer herauszufinden, warum sie so effizient sind.  „Mit diesem Wissen kommen wir der Anwendung der Systeme auf Solaranlagen einen bedeutenden Schritt näher“, sagt Wissenschaftlerin Leney. Im Vergleich zu der Effizienz heutiger Solarmodule von zehn bis 20 Prozent würde eine Steigerung auf 95 Prozent dem Einsatz der Solarstromtechnologie einen drastischen Schub geben, erwartet sie.

16.5.2019 | Quelle: University of Birmingham - pre | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH

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