Natrium-Ionen-Batterien benötigen Apfelreste zur Energiegewinnung:

Bei der Energiewende und der Zukunft der erneuerbaren Energien spielen Energiespeicher zukünftig eine immer bedeutendere Rolle. Hoher Entwicklungsbedarf besteht im Bereich der stationären Stromspeicher. Forscher am Karlsruher Institut für Technologie, kurz KIT, sind bei der Suche nach leistungsstarken und möglichst umweltfreundlichen Speicher-Technologien nun auf die Verwendung von Apfelresten für das Aktivmaterial für Natrium-Ionen-Batterien gestoßen.

Aktivmaterial aus Apfelresten könnte helfen

Bekanntermaßen dienen Stromspeicher zur Netzstabilisierung unserer Stromnetze. Leider sind die Kosten für die Entwicklung leistungsfähiger Systeme immer noch sehr hoch. Interessant ist die Entdeckung des KIT, ein kohlenstoffbasiertes Aktivmaterial aus Apfelresten zu verwenden, welches zusammen mit Schichtoxiden die Möglichkeit bietet, besonders effiziente und kostengünstige Energiespeicher zu entwickeln.

Momentan sind die Natrium-basierten Energiespeichersysteme vom KIT-Team um Prof. Stefano Passerini und Dr. Daniel Buchholz am Helmholtz-Institut Ulm zwar noch nicht vollends ausgereift, jedoch auf dem besten Wege, zum Durchbruch zu gelangen. Speziell für die benötigte negative Elektrode des Speichersystems wurde ein kohlenstoffbasiertes Material entwickelt, welches lediglich aus Apfelresten extrahiert wird. Es besitzt überaus gute elektrochemische Eigenschaften.

Biologische Abfälle könnten demnächst zur Energiegewinnung besser genutzt werden

Diese Entdeckung stellt einen wichtigen Schritt für eine nachhaltige Nutzung und Verwertung von biologischen Abfällen dar. Neben der Negativ-Elektrode aus Apfelresten besteht die positive Elektrode aus verschiedenen Schichten Natriumoxid. Auch dieses sogenannte Aktivmaterial kommt ohne teures und umweltschädliches Kobalt aus, teilte das KIT mit. Kobalt ist leider immer noch ein wichtiger Bestandteil in Aktivmaterialien für Energiespeicher. Es wird in erster Linie für die leistungsstarken Lithium-Ionen-Batterien verwendet.

Die Wissenschaftler sind sich einig, dass ihre Forschungen auf dem richtigen Weg sind, die Entwicklung von kostengünstigen und umweltfreundlichen Natrium-Ionen-Batterien zu fördern. Es wäre schon recht interessant, zukünftig nicht nur aus Apfelresten, sondern aus dem gesamten Bioabfall der in millionentonnenschwerer Höhe anfällt, ein nützliches Material herzustellen, welches für eine kostengünstige Produktion von stationären Energiespeichern genutzt werden könnte.

Wer sich näher mit der Materie beschäftigen möchte, dem seien die zwei nachfolgenden Fachmagazine empfohlen:

Apple Biowaste – Derived Hard Carbon as a Powerful Anode Material for Na-Ion Batteries in ChemElectroChem, doi: 10.1002 / celc.201500437

Layered Na-Ion Cathodes with Outstanding Performance Resulting from the Synergetic Effect of Mixed P- and O-type Phases in Advanced Energy Materials, doi: 10.1002/aenm.201501555

Quelle: energiezukunft: Apfelreste für Stromspeicher

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