Die Empa hat in Zusammenarbeit mit der Uni Zürich eine kompostierbare Batterie entwickelt. Batterieforscherin Margret Wohlfahrt-Mehrens kennt das Produkt und erklärt, wie es funktioniert.
Margret Wohlfahrt-Mehrens
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung in Baden-Würtemberg
SRF News: Wie muss man sich eine kompostierbare Batterie vorstellen?
Margret Wohlfahrt-Mehrens: Die Empa hat einen Superkondensator entwickelt, der aus Kohlenstoff, Zellulose, also mehr oder weniger aus Papier und einem einfachen Elektrolyten, einer Kochsalzlösung und Glyzerin besteht. Die Batterie wird mit einem 3D-Drucker hergestellt. Diese Batterie kann mittels Induktion geladen werden. Es ist eine sehr schöne Arbeit mit verfügbaren Rohstoffen, sie ist ungiftig, hat ein flexibles Design und ein einfaches Herstellungsverfahren. Beschränkungen gibt es in der Anwendung.
Diese Technologie passt leider nicht für diese grösseren Anwendungen, weil wir da höhere Energiedichte und höhere spezifische Energien pro Gewicht benötigen.
Eine Batterie aus dem 3-D-Drucker?
Ja. Dieses Konzept wird auch von anderen genutzt. Gerade bei kleinen Batterien wird es sicherlich noch mehr Anwendung finden. Die Grösse der Batterien über dieses 3D-Druck Verfahren ist aber sehr beschränkt. Diese biologisch abbaubare Batterie eignet sich für Miniaturanwendungen.
Eine Lösung für grössere Batterien oder grosse Batterien gibt es nicht?
Diese Technologie passt leider nicht für diese grösseren Anwendungen, weil wir da höhere Energiedichte und höhere spezifische Energien pro Gewicht benötigen. Da führt zurzeit kein Weg an den vorhandenen Batterien, insbesondere an den Lithium-Ionen-Batterien, vorbei. Das ist heute das Batteriesystem der Wahl für sehr viele Gerätefunktionen, angefangen von Gartenwerkzeugen über Staubsauger, Roboter bis hin zum elektrischen Fahrantrieb.
In welche Richtung wird geforscht, um die Herstellung von Batterien umweltschonender zu machen?
Es gibt weltweit sehr grosse Bemühungen, gerade diese seltenen Rohstoffe einzusparen und durch verfügbare Rohstoff zu ersetzen. In den letzten Jahren hat zum Beispiel der Kobaltgehalt in den Batterien schon stark abgenommen. Enthielten Mitte der Neunzigerjahre die Lithium-Ionen-Batterien noch reines Lithium-Kobalt-Oxid, so ist jetzt der Gehalt an Kobalt in dem neuen Material nur noch zirka 10 Prozent.
Es gibt viele Geräte, insbesondere Mobiltelefone, die nach Gebrauch nicht in irgendwelchen Schubladen ein Schattendasein führen.
Ich gehe davon aus, dass wir in den nächsten drei bis fünf Jahren Lithium-Ionen-Batterien sehen werden, die komplett auf Kobalt verzichten können.
Was passiert mit Batterien, die man nicht mehr braucht?
Wir müssen auf ein konsequentes Recycling setzen, um rezyklierte Materialien als Rohstoffe einzusetzen, um den primären Ressourcenverbrauch zu stoppen bzw. zu minimieren. Es gibt viele Geräte, insbesondere Mobiltelefone, die nach Gebrauch in irgendwelchen Schubladen ein Schattendasein führen. Das sind prinzipiell wertvolle Rohstoffquellen. Jedes einzelne Gerät enthält zwar nur kleine Mengen, die Summe macht doch sehr viel aus.
Das Gespräch führte Adam Fehr.
