Akkus aus Biomüll: Eierschalen liefern Rohstoff für Elektroden

Akkus aus Biomüll: Eierschalen liefern Rohstoff für Elektroden

Batterie statt Biomüll: Ein Wissenschaftler in Ulm hat mit Eierschalen ein ungewöhnliches Material als umweltfreundlichen Energiespeicher ausgemacht.

Energiespeicher | Von Susanne Frank |

Wer morgens gerne ein Hühnerei verspeist, ahnt es bestimmt nicht: Nicht nur der leckere Inhalt, auch seine Ummantelung ist ein Wunderwerk der Natur. Die Eierschale könnte nämlich noch viele weitere Leben führen. Zum Beispiel als Elektrode.

Wissenschaftler haben jetzt herausgefunden, dass sich auf diese Weise ein günstiger Lithium-Ionen-Kondensator bauen ließe: Die Eierschale wird zum Energiespeicher.

Das verblüffte selbst die Forscher: "Es gibt überraschenderweise immer wieder neue Beispiele, in denen Naturstoffe gute bis sehr gute Voraussetzungen mitbringen, um daraus Materialien für elektrochemische Speicher herzustellen", sagt der Chemiker Maximilian Fichtner vom Helmholtz-Institut Ulm. Sogar aus Gülle werden Elektroden gewonnen.

Fichtners aktuelle Eierschalen-Entdeckung kommt noch rechtzeitig zu Ostern. Der Wissenschaftler erforschte gemeinsam mit australischen Kollegen die vielversprechenden elektrochemischen Eigenschaften der Schalen. Diese können durch ihren hohen Anteil an Calciumcarbonat (CaCO3) Lithium gut speichern. Die Schale eines Hühnereis besteht aus einem Verbundwerkstoff aus CaCO3 und einer proteinreiche Fasermembran.

Ähnliche Leistung wie herkömmlicher Kohlestoff

Für den Energiespeicher verwenden die Forscher von den Eierresten sowohl die verkalkte Schale als auch die Schalenmembranen. Sie waschen, trockneten und zerkleinern die Schalen zu einem Pulver und erhalten so ein leitfähiges Material. Das Eierschalenpulver wird dann als Elektrode gegen eine metallische Lithium-Anode in einem nichtwässrigen Elektrolyten verwendet.

Der Erfolg ist beeindruckend: Bei über 1000 Lade- und Entladezyklen konnte die Test-Zelle eine Kapazität von 92 Prozent aufrechterhalten. Das sei mit der Leistung von herkömmlichen Kohlenstoff-Materialien vergleichbar, schreiben die Forscher. Die allerdings sind meist fossilen Ursprungs und deshalb weniger nachhaltig.

Nachhaltig und weit verfügbar

Eierschalenabfälle hingegen gibt es in riesigen Mengen - voraus gesetzt die Hennen legen immer fleißig Eier. Hühnereier werden weltweit massenhaft in der Lebensmittel-, Pharma- und Fertigungsindustrie und natürlich auch im Haushalt verwendet. Gewöhnlich werden die Schalen aber weggeworfen und landen bestenfalls noch im Biomüll. Da ihnen Salmonellen anhaften können, gibt es in Privathaushalten ohnehin keine geeignete Weiterverwendung.

Anders in der Biokeramik, bei Kosmetika oder in der Farbstoffindustrie - hier kommen die Schalen manchmal zu einem zweiten Einsatz. Außerdem hat die proteinreiche, faserige Eierschalenmembran bereits als Separator in Superkondensatoren fungiert. Als Elektrode feiern die Bioabfälle nun weltweit ihre Premiere.

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