With lactase and lactose to electric current – enzymatic biofuel cell based on filter paper for chemistry lessons

Abstract

Biologische Brennstoffzellen sind aktuell in Theorie und Praxis des schulischen Chemieunterrichts stark unterrepräsentiert. Es wird nachfolgend ein Schulversuch zu einer enzymatischen Brennstoffzelle im Kurzportrait vorgestellt. Dieses ist einfach und schnell aufzubauen und liefert reproduzierbar didaktisch prägnante Ergebnisse, die ein qualitatives Erschließen der Funktionsweise erlauben. Der Aufbau besticht durch die Verwendung kostengünstiger Materialien wie Filterpapierstreifen, Aktivkohle, Tensid, Lactase(‐Tabletten) und Lactose.

Trendbericht Chemiedidaktik 2023

“…25) Die Low-Cost-Experimente zu verschiedenen Brennstoffzellentypen finden sich auch in Formaten für Lehrkräftefortbildungen. 26) Im Zusammenhang mit Elektroautos werden in der aktuellen Forschung Batteriespeicher diskutiert, etwa die Lithiumschwefelbatterie. Damit diese Batterie kommerziell nutzbar ist, sind noch Probleme zu lösen.…”

“…24) Grandrath und Bohrmann-Linde beschreiben Modellexperimente zu enzymatischen Brennstoffzellen mit Lactase und Lactose auf Filterpapierbasis. 25) Die Low-Cost-Experimente zu verschiedenen Brennstoffzellentypen finden sich auch in Formaten für Lehrkräftefortbildungen. 26) Im Zusammenhang mit Elektroautos werden in der aktuellen Forschung Batteriespeicher diskutiert, etwa die Lithiumschwefelbatterie.…”

Chemiedidaktik: Strom aus Bäckerhefe

“…6) In einer Promotionsarbeit 7) wurden daher Materialien und Versuche (weiter-)entwickelt sowie Versuchsanweisungen zu Niedertemperaturbrennstoffzellsystemen erstellt und zum kostenfreien Download auf der Homepage der Didaktik der Chemie an der Universität Wuppertal bereitgestellt. 8) Die hier vorgestellten Versuche wurden sowohl in der Junior-Uni Wuppertal als auch im regulären Chemieunterricht einer zwölften Jahrgangsstufe eines G8-Gymnasiums erprobt.…”