Eierschalen als Energiespeicher

19.03.2019, e-Wissen

In Eierschalen steckt mehr! Einer Forschungsgruppe ist es gelungen, Eierschalen erfolgreich als Elektrode für Energiespeicher einzusetzen.

Hühnereierschalen können nicht nur als Kalziumlieferant weiter verwertet werden, sie erweisen sich auch als sehr effektiv für die Energiespeicherung. Dieses überraschende Ergebnis erzielt ein internationales Team von Wissenschaftlern aus Deutschland und Australien. Das nachhaltige Speichermaterial könnte einen kostengünstigen Lithium-Ionen-Kondensatoren ermöglichen. Die Gruppe stellt ihre Arbeit nun in der Zeitschrift Dalton Transactions der Royal Society of Chemistry vor (DOI: 10.1039/c8dt03252a).

Wertvoller Bioabfall

Hühnereier fallen weltweit in grossen Mengen an. Nach der Verwendung der Eier gelangen die Schalen meistens in den Bioabfall oder Müll. Die Eierschale besteht aus einem Verbundwerkstoff (Calciumcarbonat – CaCO3) und einer proteinreichen Fasermembran. «Es gibt überraschenderweise immer wieder neue Beispiele, in denen Naturstoffe gute bis sehr gute Voraussetzungen mitbringen, um daraus Materialien für elektrochemische Speicher herzustellen», erklärt Professor Maximilian Fichtner vom Helmholtz-Institut Ulm. Gemeinsam mit australischen Kollegen entdeckte Fichtner die vielversprechenden elektrochemischen Eigenschaften von Hühnereierschalen, die Lithium durch einen hohen Anteil an CaCO3 gut speichern können. Das Eierschalenpulver wurde als Elektrode gegen eine metallische Lithium-Anode in einem nichtwässrigen Elektrolyten verwendet.

Bei über 1000 Lade- und Entladezyklen hielt die Testzelle eine Kapazität von 92 % aufrecht.

Von den Eierschalen wurden sowohl die verkalkte Schale als auch die inneren und äusseren Schalenmembranen verwendet. Die Forschenden verarbeiteten die Schalen zu einem Pulver und erhielten daraus ein leitfähiges Material. Bislang wurden Eierschalen bereits in der Biokeramik, in Kosmetika oder in der Farbstoffindustrie verwendet. Ausserdem fungierte die proteinreiche, faserige Eierschalenmembran als Separator in Superkondensatoren. Als Elektrode wurden diese Bioabfälle jedoch weltweit zum erstenmal eingesetzt. Das Forscherteam betont, dass es weitere Forschung und ein detaillierteres Verständnis benötigt, um die Leistungsfähigkeit des Materials zu verbessern und einen breiten Einsatz zu ermöglichen.

bio-waste_chicken_eggshells_to_store_energy

Manickam Minakshi,*ab Heidy Visbal,c David R. G. Mitchelld and Maximilian Fichtner*b

Originalpublikation:
Minakshi, M.; Visbal, H.; Mitchell, D. R. G.; Fichtner, M.: Bio-waste chicken eggshells to store energy. 2018. Dalton transactions, 2018
(47), 16828–16834. doi:10.1039/c8dt03252a. https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/DT/C8DT03252A#!divAbstract