Veera Gnaneswar Gude nutzt Bakterien als Sensoren (Foto: msstate.edu)

Starkville (pte012/19.03.2018/12:30) –

Lebende Sensoren sollen künftig Umweltkatastrophen verhindern, die durch
Lecks in Erdgas- und Öl-Pipelines ausgelöst werden. "Der Vorteil
unserer Sensoren ist die Tatsache, dass sie bereits sehr kleine Lecks
auffinden, sodass die Mitarbeiter in der Leitstelle Reparaturen sehr
schnell veranlassen können", sagt Veera Gnaneswar Gude, Dozent für
Umwelt-Engineering an der Mississippi State University http://msstate.edu .

Mikroorganismen unter Strom

Gude setzt Bakterien ein, die beim Stoffwechsel
Elektronen freisetzen. Sie ernähren sich von Kohlenwasserstoffen wie Öl
und Gas. Diese elektrisch negativen Atombauteilchen passieren einen
Widerstand und landen bei einem anderen Bakterium, das Elektronen
aufnimmt. Zwischen den beiden Bakterienarten entsteht so eine
elektrische Spannung.

Flächendeckend auf die Innenseite einer Pipeline
angebrachte Bakterien-Sensoren liefern somit verlässliche Daten. Tritt
ein Leck auf, verändert sich die Spannung. Das ist das Alarmsignal für
die Reparaturmannschaft. Gude und sein Team präsentieren ihre Lösung
beim 255. Nationalen Treffen der American Chemical Society http://acs.org in New Orleans, die noch bis zum 22. März dauert.

Eine Mio. Liter Benzin ausgelaufen

Pipelines werden regelmäßig inspiziert. Bei einem
dieser Anlässe entdeckte das Personal ein großes Leck in einer
Erdgaspipeline in Alabama. Es konnte nicht sofort abgedichtet werden,
weil zuerst der Druck abzubauen war. Insgesamt liefen rund eine Mio.
Liter Benzin aus. "Künftig müssen wir nicht mehr warten, bis die Sache
aus dem Ruder läuft", so Gude. Das sei der eine Vorteil. Der zweite:
Bakterien, die er zuvor erforscht hat, könnten eingesetzt werden, um
verunreinigte Böden und verseuchtes Wasser zu behandeln.

Gude ist auf der Suche nach einem Material, in dem er
die beiden Bakterien immobilisieren kann. Er testet derzeit hochporösen
Kunststoff und biobasierte Beschichtungen. Außer in Pipelines könnte der
lebende Sensor auch eingesetzt werden, um Öl- und Gasausbrüche am
Meeresboden zu detektieren. Außerdem könnte er beim Fracking eingesetzt
werden, um zu verhindern, dass verseuchtes Wasser in die Umwelt gelangt.
Beim Fracking wird ein Gemisch aus Wasser, Sand und einigen Chemikalien
mit hohem Druck in den Untergrund gepresst, um öl- und gashaltige
Gesteine zu öffnen, sodass sich die fossilen Rohstoffe fördern lassen.