
Die EMPA-Forscher erzielten einen Durchbruch mit einer Batterie, die sich nach Gebrauch selbst und umweltfreundlich auflöst. Die mit 3 D-Druckern hergestellte Batterie mit Pilzen muss nicht aufgeladen, sondern gefüttert werden. Für Regionen ohne Stromanschluss eröffnen sich neue Möglichkeiten.
Pilze sind erstaunlicherweise näher mit Tieren als mit Pflanzen verwandt. Ihre Vielfalt ist enorm. Vom nützlichen Speisepilz bis zum giftigen Schädling oder vom Einzeller bis zum grössten Organismus der Erde und dem Medikamentenhersteller wird ein breites Spektrum abgedeckt. Jetzt erzielen die Winzlinge auch noch Strom. Die Ausbeute ist gering, aber es reicht, um Temperatursensoren in der Landwirtschaft oder in der Forschung ein paar Tage mit Energie zu versorgen. Der grosse Vorteil liegt darin, dass diese Batterien ungiftig und biologisch abbaubar sind.
Pilze aus dem 3D-Drucker

Die richtige Bezeichnung lautet «mikrobielle Brennstoffzelle». Unter Batterie kann man sich aber eher etwas vorstellen. Lebewesen wandeln Nährstoffe in Energie um. Mikrobielle Brennstoffzellen nutzen diesen Stoffwechsel und verwenden einen Teil der Energie als Strom. Bisher war das mit Bakterien möglich, jetzt funktioniert es auch mit zwei Pilzarten. An der Anode setzt ein Hefepilz Elektronen frei. An der Kathode produziert ein Weissfäulnispilz ein besonderes Enzym, mit dem Elektronen eingefangen und aus der Zelle geleitet werden können.
Mit dem 3D-Druck werden die Elektroden optimal für die Aufnahme von Nährstoffen durch die Mikroorganismen angeordnet. Es tönt einfach, wenn man sagt, dass die Pilze in die Druckertinte gemischt werden. Die Schwierigkeit liegt aber darin, «ein Material zu finden, in dem Pilze gut wachsen», erklärt Gustav Nyström, Leiter des «Cellulose and Wood Materials» Labors. «Die Tinte muss sich auch gut extrudieren lassen, ohne dass die Pilzzellen dabei sterben – und natürlich sollte sie noch elektrisch leitfähig und biologisch abbaubar sein.»
Die genutzte Tinte basiert auf Cellulose, die den Pilzen auch als Nährstoffquelle dient. Die Hauptnahrung besteht aus zugefügten Zuckermolekülen. «Man kann die Pilzbatterien in einem getrockneten Zustand aufbewahren und am Einsatzort einfach durch die Zugabe von Wasser und Nährstoffen aktivieren», sagt Empa-Forscherin Carolina Reyes. Jetzt will man die Pilzbatterien leistungsfähiger und langlebiger machen und weitere geeignete Pilzarten suchen.