. HARVARDS BIONIC LEAF MACHT JETZT AUCH DÜNGER - TECHNOLOGIE

Harvards Bionic Leaf macht jetzt auch Dünger

bionisches Blatt 2.0
© Jessica Polka / Silver Lab

Erst im vergangenen Sommer gab Harvard bekannt, dass das künstliche Blatt, an dem sie seit Jahren arbeiten, zehnmal effizienter ist als echte Pflanzen, wenn es darum geht, Sonnenlicht in Kraftstoff umzuwandeln. Das bionische Blatt ist in der Lage, Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten und dann mit Hilfe wasserstoffliebender Bakterien flüssige Brennstoffe und möglicherweise viele andere Produkte herzustellen.

Das Potenzial für andere Produkte ist nun Realität geworden, da das Kunstblatt nun auch Dünger herstellen kann. Der Leiter dieses Projekts, David Nocera, hat zusammen mit seinem Forschungsteam seit 2011 die Kunstblatttechnologie verbessert und ihre Anwendungen erweitert.

"Die Kraftstoffe waren nur der erste Schritt", sagte Nocera. "Das Erreichen dieses Punktes hat gezeigt, dass Sie eine Plattform für erneuerbare chemische Synthesen haben können. Jetzt demonstrieren wir die Allgemeingültigkeit, indem eine andere Art von Bakterien Stickstoff aus der Atmosphäre entnimmt, um Düngemittel herzustellen." Das neue Bakterium Xanthobacter verbraucht den vom Blatt produzierten Wasserstoff und bildet, wenn es dem Kohlendioxid in der Luft ausgesetzt ist, einen Biokunststoff. Dieser Biokunststoff wird in den Bakterien als Kraftstoff gespeichert, der dann zur Herstellung von Ammoniak aus dem Stickstoff in der Luft verwendet wird. Die Bakterien können in den Boden gelegt werden, wo Pflanzen als Düngemittelfabrik dienen.

"Ich kann den Käfer dann in den Boden stecken, weil er das Sonnenlicht bereits zur Herstellung des Biokunststoffs genutzt hat", sagte Nocera. "Dann holt der Käfer Stickstoff aus der Luft und verwendet den Biokunststoff, der im Wesentlichen aus Wasserstoff besteht, um den Fixierungszyklus zu beschleunigen und Ammoniak für die Düngung von Kulturpflanzen herzustellen."

bionische Blattrettiche

© Nocera lab, Harvard University

Im Test zeigten die Bakterien beeindruckende Ergebnisse. Sie verglichen Pflanzen, die mit den Bakterien gezüchtet wurden, mit Pflanzen, die über fünf Erntezyklen hinweg ohne sie gezüchtet wurden, und die Pflanzen, die mit Düngemitteln behandelt wurden, wuchsen um das 1, 5-fache. Die Radieschen rechts oben wurden mit dem bionischen Blattdünger gezüchtet.

Der Vorteil dieser Art von bionischem Blattsystem ist, dass es als billige, tragbare Düngemittelquelle für Landwirte auf der ganzen Welt funktioniert, insbesondere in Entwicklungsländern, in denen die Herstellung und Verteilung von Düngemitteln weitaus schwieriger und teurer ist.