Der anaerobe Ammoniumoxidationsprozess (Anammox) stellt einen energieeffizienten Stickstoffentfernungsweg dar, der für eine nachhaltige Abwasserbehandlung entscheidend ist. Anammox-Bakterien besitzen extrazelluläre Elektronenübertragungsfähigkeiten, die für ihren Stoffwechsel und potenzielle Interaktionen innerhalb mikrobieller Konsortien relevant sind. Der verbesserte Elektronentransfer wurde mit der Anreicherung von Anammox-Bakterien und einer verbesserten Effizienz bei der Stickstoffentfernung in Verbindung gebracht. Studien berichten, dass die Zugabe von Biochar den Elektronentransfer in Anammox-Systemen verbessert. Dieser Review-Artikel fasst das aktuelle Verständnis der biochar-induzierten Elektronentransfermechanismen während der Anammox-Prozesse zusammen.
Die vorgeschlagenen Mechanismen umfassen: (1) extrazelluläre polymer-substanzvermittelte Anreicherung von redoxaktiven Verbindungen, die den biofilmvermittelten Elektronentransfer ermöglichen, (2) direkten interspezifischen Elektronentransfer durch leitfähige Biochar-Netzwerke und (3) die Vermittlung zwischenartlichen Elektronentransfers über redoxaktive funktionelle Gruppen auf Biochar-Oberflächen. Zukünftige Forschung sollte maschinelles Lernen mit mechanistischen Untersuchungen verbinden, um das Design von maßgeschneiderter Biochar mit verbesserter Leistung zu leiten.
Zitat:
Zhao, W., Li, W., Zhu, Y. et al.: Biochar as an electron bridge: mechanistic insights into enhanced anammox performance in wastewater treatment. Biochar 8, 131 (2026).
