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21/08/2015 03:20 CEST | Aktualisiert 21/08/2015 11:38 CEST

Pflanzen als Vorbild: Forscher entwickeln revolutionäre Methode, saubere Energie zu produzieren

Thinkstock

Mit jedem Tag, an dem wir den Großteil unseres Stroms aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle und Erdöl beziehen, schaden wir der Umwelt und uns. Setzen CO2 frei, verstärken den Treibhauseffekt, die Erderwärmung.

Die Forschung im Bereich Erneuerbarer Energien hat zwar in den vergangenen Jahren enorme Fortschritte gemacht. Dennoch sind Wissenschaftler noch immer auf der Suche nach einer wirklich effizienten Lösung, die es möglich macht, eines Tages komplett auf fossile Brennstoffe zu verzichten.

Eine Forschergruppe aus Australien glaubt nun, einen Weg gefunden zu haben, wie das zu schaffen ist. Ihre Lösung lautet: Solarenergie. Aber nicht in der Art und Weise, wie derzeit mit Solaranlagen die Kraft der Sonne genutzt wird, sondern viel revolutionärer.

Photosynthese von Pflanzen künstlich imitiert

Die Wissenschaftler der Monash University in Melbourne dachten sich: Wo in der Natur wird die Energie der Sonne am effizientesten genutzt? Die Antwort fanden sie in der Pflanzenwelt. Denn Pflanzen sind ein natürlicher Erzeuger von Solarenergie. Sie verwandeln die Sonnenstrahlen direkt in Energie um, in einem Prozess, den wir alle im Biologieunterricht gelernt haben: der Photosynthese.

Angelehnt an diesem Prozess entwickelten die Forscher einen Apparat, der den Ablauf der Photosynthese künstlich nachahmt. Heraus kommt die derzeit sauberste Energiequelle der Welt. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass ihr "künstliches Blatt" sogar effizienter als echte Pflanzen darin ist, die Kraft der Sonne zu bündeln und in nutzbare Energie umzuwandeln.

"Wir versuchen, Photosynthese künstlich herbeizuführen und zwar effizienter als Pflanzen das können", sagte der Leiter der Forschungsgruppe, Doug MacFarlane, dem Portal "Mashable Australia".

Kraftstoff frei von schädlichem Kohlenstoffdioxid

In einer Studie, die sie im Fachmagazin "Energy & Environmental Science" veröffentlicht haben, erklären die Australier, wie ihre Photosynthese-Maschine funktioniert.

Der Prozess nennt sich elektrochemische Wasserspaltung. Die Forscher verwenden dafür herkömmliche Solarzellen. Mit ihnen produzieren sie Wasserstoff und Sauerstoff, indem sie eine elektrische Strömung durch Wasser leiten.

solarenergie

Credit: Monash University

Es entsteht ein Kraftstoff aus Wasserstoff, der weitaus sauberer und nachhaltiger ist als Kraftstoffe, die Kohlenstoff enthalten. Der Grund: Ohne Kohlenstoff entsteht auch kein umweltschädliches Kohlenstoffdioxid.

Mit ihrer Maschine haben die Forscher einen neuen Effizienz-Weltrekord für Solarenergie aufgestellt. Die Energieeffizienz des Photosynthese-Apparats liegt bei 22 Prozent. Bisher betrug der Rekord 18 Prozent. Die meisten Pflanzen hätten lediglich eine Energieeffizienz von ein bis zwei Prozent, erklärte MacFarlane gegenüber "Mashable".

Er geht davon aus, dass eines Tages die Apparate auf Dächern weltweit zu finden sein können. Bis es so weit ist, müssen die Forscher ihre Idee aber noch weiterentwickeln. Ihr Ziel ist es, die Maschine noch weit effizienter zu machen, als sie jetzt ist.

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