Photosynthese für Computer: Wie Forscher mit Algen einen Rechner betreiben

Forschern ist es gelungen, Strom aus Algen zu gewinnen und damit einen Mini-PC mit ARM-Cortex-Prozessor dauerhaft zu betreiben.

von Alexander Köpf,
17.05.2022 07:30 Uhr

Dieses kleine Gerät beinhaltet Algen, die Strom erzeugen. Dieses kleine Gerät beinhaltet Algen, die Strom erzeugen.

Günstige und umweltschonende, am besten sogar vollständig erneuerbare Energien sind angesichts weltweiter Krisen und Umweltzerstörung gefragt wie selten zuvor. So hat sich in puncto Solarenergie zuletzt einiges getan, wie auch das Beispiel eines E-Autos zeigt, das mithilfe von Paneelen aus einem Drucker für Weinflaschenaufkleber 15.000 Kilometer rund um den australischen Kontinent fahren soll.

Doch es gibt auch andere Ansätze, um aus Sonnenenergie relativ direkt elektrischen Strom zu gewinnen, wie Wissenschaftler der University of Cambridge nun belegen konnten (via New Scientist).

In einem durchaus spektakulären Experiment ist es ihnen gelungen, einen Mini-PC mit ARM-Cortex-Prozessor ein halbes Jahr durchgehend mit Strom aus Algen zu betreiben.

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Strom aus Algen: Wenig Leistung, dafür aber ausdauernd

Bei der Alge handelt es sich um die sogenannte grüne Spanalge, auch blaugrüne Alge genannt. Konkret ist das eine Cyanobakterien-Art, die mittels Photosynthese und einer Nährlösung Energie erzeugt. Wichtig ist dabei vor allem die Zufuhr von Sonnenlicht. Die nutzbare elektrische Energie wird durch zwei Elektroden (Anode und Kathode) an den Mini-Rechner weitergeleitet.

Überraschenderweise wurde die Stromzufuhr aber auch bei Dunkelheit nicht unterbrochen, was die Forscher zu der Annahme führt, dass die Algen einen Teil der Nahrung speichern und auch ohne Sonnenlicht verarbeiten – wenngleich bei geringerer Intensität und wohl auch nicht dauerhaft.

Bei dem Mini-PC handelt es sich um einen extrem sparsamen ARM Cortex-M0+-Prozessor samt Platine und Cloud-Schnittstelle. Denn die Messergebnisse übermittelte das System auf Basis der Algen-Batterie selbständig.

Darüber hinaus durchlief es auch Tests: So absolvierte es abwechselnd 45 Minuten Berechnungen und 15 Minuten Leerlauf. Die dabei benötigte Leistung beträgt gerade einmal maximal 0,3 Mikrowatt. Um möglichst realitätsnahe Bedingungen zu simulieren, stand das Algenkraftwerk in der Größe einer AA-Batterie auf dem Fensterbrett eines der beteiligten Forschungsmitglieder.

Daran, mithilfe dieser Algen einen vollwertigen High-End-Rechner zu betreiben, brauchen wir aufgrund der geringen Energiemengen also nicht im Entferntesten zu denken. Darum geht es bei dem Experiment aber auch gar nicht.

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Was versprechen sich die Forscher von der Algen-Batterie?

Kleine Geräte, wie beispielsweise Smartwatches und Temperatursensoren, könnten den Forschern zufolge in Zukunft von den Algen-Batterien betrieben werden und so einen wertvollen Teil zur gesamten Energiegewinnung beisteuern. Insbesondere eignen sie sich für ländliche Gebiete oder weit abgelegene Standorte für Umweltsensoren. Denkbar sei auch, dass sie irgendwann einmal zum Laden von Smartphones eingesetzt werden können.

Die Forscher wollen sogar schon andere Algenarten gefunden haben, die in der Lage sind, mehr Strom zu produzieren als die grüne Spanalge. Serienreife versprechen sie sich in etwa fünf Jahren. Wir sind also gespannt, ob die Algen-Batterien tatsächlich einmal zum Einsatz kommen.

Wie findet ihr das? Echte Revolution oder glaubt ihr, dass daraus ohnehin nichts mehr wird? Schreibt es uns gerne in die Kommentare!

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