Clevere Chemie: Gewöhnliche Ziegelsteine werden zum Stromspeicher

John Woll, 12.08.2020 15:09 Uhr 7 Kommentare
Ein wichtiger Baustein für einen gesunden Energiemix sind Speichermög­lichkeiten für Strom. Forscher haben jetzt einen interessanten Versuch unternommen. Dank cleverer Chemie konnten gewöhnliche gebrannte Ziegelsteine als Stromspeicher genutzt werden.

Einfach Strom in der Wand speichern: Eine Idee, die funktionieren kann

Gebrannte Ziegelsteine sind seit 5000 Jahren als Baustoff im Einsatz und weit verbreitet. Forscher der Washington University in St Louis haben sich jetzt das Material für einen inter­essanten Versuch vorgenommen. "Wir haben herausgefunden, wie man das rote Pigment in gewöhnlichen Ziegelsteinen in einen Kunststoff umwandeln kann, der Elektrizität leitet. Mit diesem Prozess konnten wir Ziegelsteine in Stromspeicher verwandeln", so Julio M. D'Arcy auf The Conversation zu der Arbeit, die auch im Fachmagazin Nature veröffentlicht wurde.

Ziegelsteine als Stromspeicher (D'Arcy/Washington University St Louis)
Ziegelsteine bringen eine LED zum Leuchten

Wie D'Arcy ausführt, werden die Steine mit einem chemischen Verfahren zu Superkonden­satoren, die elektrische Ladung speichern können - Batterien sind dagegen chemische Energie­speicher. Die Ziegelsteine bilden hier laut dem Forscher wegen ihrer porösen Struktur eine gute Vorlage für die Schaffung eines solchen Superkondensators. Das Prinzip: Je größer die Oberfläche, desto mehr Elektrizität kann ein Superkondensatormaterial aufnehmen.

D'Arcy und sein Team füllen dafür zunächst die Poren der Steine mit einem ätzenden Dampf, der das Eisenoxid - der Stoff, der Ziegelsteine rot erscheinen lässt - in eine "reaktive Form von Eisen" umwandelt. Danach werden die Hohlräume mit einem Gas auf Schwefelbasis gefüllt, das wiederum mit dem Eisen reagiert. Bei der chemischen Reaktion werden die Poren mit einem elektrisch leitfähigen Kunststoff, PEDOT genannt, überzogen. "Die Nanofaser­struktur des leitenden Polymers hat einen niedrigen elektrischen Widerstand sowie eine hohe Oberfläche, was es ideal für energie­bezogene Anwendungen macht", so D'Arcy.

Noch geringe Energiemengen

Aktuell ist die Energiemenge, die das Team mit der Methode in Ziegelsteinen Speichern kann, aber noch relativ gering. So konnte "mit einigen so beschichteten Steinen" lediglich eine LED zum leuchten gebracht werden. Berechnungen des Forscherteams zufolge, könnten 60 Ziegelsteine eine Notbeleuchtung 50 Minuten mit Strom versorgen und benötigen 13 Minuten um voll geladen zu werden - dabei sollen 10.000 Ladezyklen möglich sein.

Der nächste Schritt: "Wir müssen die Energiemenge, die unsere Ziegel speichern können, um eine Größenordnung erhöhen", so D'Arcy. Das Ziel sei es dann, Ziegelsteine zu entwickeln, die gestapelt werden können, ohne dass Drähte erforderlich sind.
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