Der breite Einsatz von Wasserstoff als Energieträger scheitert unter anderem noch an den ineffizienten Gewinnungsverfahren. Jetzt wurde eine Vergärungsmethode entwickelt, die dieses Manko beheben kann. Mit steigenden Ölpreisen wird die Suche nach alternativen Treibstoffen für den öffentlichen und privaten Verkehr zusehends interessanter – auch wirtschaftlich. Viel diskutiert wird unter anderem der Einsatz von Wasserstoff als Benzin- und Dieselersatz. Nur hat dieser Energieträger bis jetzt einen entscheidenden Nachteil: Wasserstoff wird meist aus nicht erneuerbaren Ressourcen wie etwa Erdgas hergestellt oder elektrolytisch durch Spaltung von Wasser. Beide Methoden sind weder ökologisch noch ökonomisch überzeugend, weshalb schon einige Zeit versucht wird, Bakterien zur Produktion von Wasserstoff heranzuziehen.
Dies ist bis zu einem gewissen Grad auch bereits gelungen. So ist es heute möglich, Wasserstoff mittels bakterieller Vergärung von Zucker zu gewinnen. Nun ist Zucker aber erstens auch wieder ein wertvoller Stoff, und zweitens ist der Umwandlungsprozess zu Wasserstoff nicht sehr effizient, liefert eine Ausbeute von bloss etwa 33 Prozent. Dies vor allem deswegen, weil der Abbauprozess stoppt, sobald er das Stadium der Essigsäure erreicht hat.
Die Umweltingenieure Shaoan Cheng und Bruce Logan von der Pennsylvania-Universität haben nun eine Fermentationszelle entwickelt, in der Bakterien nicht nur aus Zucker, sondern aus allen Arten Kohlenwasserstoffen von Zellulose bis zur erwähnten Essigsäure effizient Wasserstoff herstellen können. «Elektrohydrogenese» nennen die beiden Forscher das Verfahren, das sie diese Woche in der Wissenschaftszeitschrift «Pnas» beschreiben. Allerdings brauchts dazu ein bisschen Strom von aussen. Aber bereits das Anlegen einer Spannung von 0,2 bis 0,8 Volt genügt, um die Bakterien zum Fressen von Essigsäure und Zellulose-Abfall zu animieren. Dabei steigt die Ausbeute an Wasserstoff auf bis zu 99 Prozent des theoretisch möglichen Wertes. Und gar 288 Prozent beträgt der Energiegewinn gemessen an der eingesetzten elektrischen Strommenge. Bei alledem liefert das System ultrareinen Wasserstoff mit nur Spuren an Verunreinigungen mit Methan und Kohlendioxid. Solche Wasserstoff-Generatoren könnten sowohl in Fahrzeugen installiert werden als auch Ausgangsmaterial liefern für die Düngemittelproduktion, hoffen die Forscher.