Über Mi-Hy

Mikrobielle Brennstoffzellen (MFC) nutzen lebende Mikroben, um in organischer Materie gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Sie bestehen aus Anoden- und Kathodenkomponenten mit einer semipermiebalen Membran dazwischen:

Im Anodenkompartiment oxidieren Mikroorganismen organische Verbindungen unter anaeroben Bedingungen, wodurch Elektronen und Protonen freigesetzt werden. Die Elektronen werden vom Anodenmaterial gesammelt und über einen externen Stromkreis transportiert, während Protonen und/oder positiv geladene Ionen intern durch die Membran wandern. An der Kathode rekombinieren Elektronen und Protonen mit Sauerstoff zu Wasser, wodurch der Redoxzyklus geschlossen wird.

Hydroponik ist eine erdlosese Anbaumethode, bei der Pflanzen in einer nährstoffreichen, wasserbasierten Lösung wachsen, oft unter Verwendung inerten Substraten (wie Kokosfasern oder Perlit) zur mechanischen Unterstützung.

Während jede MFC eine geringe Leistung erzeugt, können einzelne Einheiten in Reihe geschaltet werden, um die Spannung zu erhöhen, parallel, um den Strom zu steigern, und in Kombination, wodurch maßgeschneiderte Konfigurationen für verschiedene Anwendungen möglich sind. Ein kleines Array von etwa zehn Zellen reicht aus, um energiearme Geräte wie Umweltsensoren, Mikrocontroller, LoRa-Kommunikationsknoten und LEDs für kontinuierlichen Betrieb mit ultra-geringem Strom zu versorgen.

Große Stapel können für autonome Beleuchtung in abgelegenen Gebieten verwendet werden: wie in diese Schule in Uganda.

Die Leistung einzelner Einheiten in Labors erreicht 0,5 V, wobei die Ausgabe jedoch je nach den verwendeten Abmessungen und Materialien variiert. Üblicherweise werden MFCs in mehreren Reihen von 20-24 Einheiten verschaltet, die Geräte oder Lichter mit Strom versorgen können – siehe unseren Partner Zusammenarbeit mit dem Glastonbury Festival.

Während Abwasser von Bakterien verdaut wird und Protonen durch die Membran fließen, reichert sich Katholyt in der Katholytkammer an. Er enthält gereinigtes Wasser und recycelte organische Verbindungen – hauptsächlich Stickstoff, Kalium und Phosphat. Unsere Tests haben gezeigt, dass im Labor gebaute mikrobielle Brennstoffzellen Krankheitserreger und Mikroplastik effizient herausfiltern.

Da die Komponenten des Mi-Hy-Systems (MFC-Module, Hydrokultur) skalierbar sind, ist das Anwendungsspektrum sehr breit: von der industriellen Landwirtschaft, die mit kommunalem Abwasser betrieben wird, bis hin zu einem Gemeinschaftsgarten oder einem DIY-System für Privathaushalte.
Während sich Mi-Hy auf die Optimierung von MFCs konzentriert, die stärkste Bakterienmischung findet und die Hydrokultur so abstimmt, dass sie der Pflanzengesundheit entspricht und die höchste Energieeffizienz erreicht – bieten wir zudem DIY-Anleitungen Für Maker. Durch die Verwendung zugänglicher Materialien und ohne die Notwendigkeit spezieller Laborausstattung stellen sie sicher, dass unsere Technologie jeden erreicht, offen für neue Modifikationen und Konfigurationen.