Forschung

Mit Eierschalen Energie speichern

20.02.2019 - Nachhaltiges Speichermaterial könnte kostengünstigen Lithium-Ionen-Kondensator ermöglichen.

Hühnereier werden weltweit in großen Mengen in der Lebensmittel-, Pharma- und Fertigungs­industrie eingesetzt. Nach der Verwendung der Eier werden die Schalen jedoch weggeworfen und als Bioabfall auf Deponien entsorgt. Dabei besteht die Schale aus einem Verbundwerkstoff aus Kalziumkarbonat und einer protein­reichen Faser­membran. Bioabfall in Form von Hühnereier­schalen erweist sich daher als sehr effektiv für die Energie­speicherung. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Team, zu dem Wissenschaftler des Helmholtz-Instituts Ulm gehören. Das nachhaltige Speicher­material könnte einen kostengünstigen Lithium-Ionen-Kondensator ermöglichen, so die Wissenschaftler.

„Es gibt überraschender­weise immer wieder neue Beispiele, in denen Natur­stoffe gute bis sehr gute Voraus­setzungen mitbringen, um daraus Materialien für elektro­chemische Speicher herzustellen“, erklärt Maximilian Fichtner vom Helmholtz-Institut Ulm. Fichtner entdeckte zusammen mit australischen Kolleginnen und Kollegen die viel­versprechenden elektro­chemischen Eigenschaften von Hühner­eier­schalen, die Lithium durch einen hohen Anteil an Kalzium­arbonat gut speichern können.

Das Eierschalenpulver wurde als Elektrode gegen eine metallische Lithium-Anode in einem nichtwässrigen Elektrolyten verwendet. Bei über tausend Lade- und Entladezyklen hielt die Testzelle eine Kapazität von 92 Prozent aufrecht. Verwendet wurden von den Eierschalen sowohl die verkalkte Schale als auch die inneren und äußeren Schalenmembranen. Die Forscher wuschen, trockneten und zerkleinerten die Schalen zu einem Pulver und erhielten ein leitfähiges Material.

Bislang kamen Eierschalen­abfälle bereits in einer Reihe von Anwendungen zum Einsatz, etwa in der Biokeramik, in Kosmetika oder in der Farbstoff­industrie. Auch fungierte die protein­reiche, faserige Eierschalen­membran als Separator in Super­kondensatoren. Als Elektrode fanden die Bioabfälle nun aber weltweit erstmals Verwendung. Um die Leistungsfähigkeit des Materials zu verbessern und einen breiten Einsatz zu ermöglichen, seien nun weitere Forschung und ein detailliertes Verständnis des elektro­chemischen und physikalischen Verhaltens des Materials erforderlich, so das Forschungsteam.

KIT / RK

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