Mikroorganisme tilsat strøm omdanner CO2 til metan

I et forsøg på at få en mikroorganisme til at fremstille brint opdagede forskere, at den omdannede CO2 til metan. Opdagelsen kan være et skridt mod bedre oplagring af vindmøllestrøm.

Af Kent Krøyer,  tirsdag 31. mar 2009 kl. 14:54

Tilsæt strøm, CO2, vand og lidt næringssalte til mikroorganismerne - så bobler metanen op af glasset med en energieffektivitet på 80 procent. Det kan vindmøllesektoren bruge til energilagring, mener forskerne. Fra venstre senior forskningslektor Shaoan Cheng, professor Bruce Logan og postdoc forsker Defeng Xing. (Foto: Penn State University)

Den vanskelige oplagring af overskydende vindmølleenergi får nu en ny og lovende mulighed.

Et hold forskere ved Penn State University fik nemlig et overraskende resultat, da de forsøgte at fremstille brint ved hjælp af elektrolyse og mikroorganismer. Der kom imidlertid næsten ingen brint ud af det, men masser af metan.

Og så gik der et lys op for dem. Mikroorganismerne springer måske over brint og går direkte til metan.

Mikroorganismer, som producerer metan i marskområder og i lossepladser er velkendte, men forskere har hele tiden ment, at de små væsener omdanner organiske forbindelser til metan, for eksempel fra acetat - via brint.

»Al den metanproduktion, som sker i naturen, og som vi troede havde sin oprindelse i brint, findes måske slet ikke. Faktisk finder vi meget lidt brint på gasform i naturen. Så måske bliver det slet ikke produceret alligevel,« siger forskningsleder Bruce Logan i en pressemeddelelse fra universitetet.

Metan boblede op fra cellen
Da forskerne først kom ind på det spor, opdagede de, at mikroorganismen Archaea, Methanobacterium palustre, begynder at producere metan, blot den får vand, CO2 og en elektrisk spænding. Det var unødvendigt at tilsætte acetat eller andre organiske forbindelser. En katalysator af ædelmetal var også unødvendig.

Forskerne begyndte med en to-kammer celle, hvor en anode var nedsænket i vand i den ene side, og i den anden var en katode, neddyppet i vand, CO2 og uorganiske næringsstoffer. De forbandt cellen med en ydre, elektrisk spænding, men kun en ganske lille strøm flød gennem opstillingen.

Derpå smurte de et lag Archaea-mikroorganismer på katoden, og så kom der gang i sagerne. Den elektriske strøm voksede, og metan boblede op fra cellen.

»Den eneste måde, der kunne komme strøm igennem cellen ved den spænding, vi brugte, var, at mikroorganismerne direkte tog imod elektronerne,« siger Bruce Logan i pressemeddelelsen.

Han konstaterer også, at omdannelsen af CO2 til metan sker ved et lavere energiniveau end med de konventionelle, ikke-biologiske metoder og energieffektiviteten er omkring 80 procent.

»Hvis man bruger metanen på en måde, så man opfanger CO2 igen, så er dette en CO2-neutral proces,« siger han.

Fordelen ved at lagre vindmøllernes overskudsenergi i metan frem for brint er, at den eksisterende infrastruktur er bedre egnet til at transportere metan end til brint.