Biobrandstofcellen leveren veel meer elektriciteit als je de dienstdoende bacteriën voorziet van een geleidende coating op hun celmembraan. Temeer daar de slachtoffertjes er gewoon tegen blijken te kunnen, claimen Chinese en Singaporese onderzoekers in Angewandte Chemie.

Het idee is dan dat de gecoate bacteriën samen een geleidende massa gaan vormen en dat de elektronen, die ze vrijmaken uit organische substraten, gemakkelijker de anode van de brandstofcel kunnen bereiken. De winst zit vooral in het feit dat ook de bacteriën, die het verst van die anode af zitten, volop kunnen gaan meedoen.

De coating bestaat uit polypyrrool, een geleidend polymeer. Om hem aan te brengen, stellen Qichun Zhang en collega’s de bacteriën allereerst bloot aan Fe³⁺-ionen, die vanzelf aan het enigszins negatief geladen celmembraan blijven plakken. Doe je er vervolgens pyrrool bij, dan zullen de ijzerionen ter plekke de polymerisatie van dit monomeer initiëren.

Onder de elektronenmicroscoop zie je dat zich een soort ruwe polymeerschaal rond de bacteriën vormt. Kennelijk sluit die niet helemaal hermetisch af zodat de voedselopname niet in gevaar komt; groeien kan de bacterie niet meer, laat staan zichzelf delen, maar respireren doet hij nog wel.

De onderzoekers hebben het geprobeerd met Escherichia coli, Ochrobacterium anthropic, Streptococcus thermophilus en Shewanella oneidensis. Allevier leken ze er prima bij te gedijen.

Met S. oneidensis zijn vervolgens verdere proeven gedaan. Koolstofanodes, gedrenkt in een suspensie van gecoate of ongecoate cellen, werden in een brandstofcel gehangen. De gecoate cellenbleken in staat tot een bijna vijfmaal zo hoge elektriciteitsproductie, en ze hielden het minstens tien dagen vol.

bron: Wiley