In Kalifornien wurde eine neue Art von organischer Batterie entwickelt

Spezialisten der University of Southern California haben eine organische Batterie entwickelt. Wissenschaftlern zufolge ist ihre Entwicklung langlebiger und wird aus kostengünstigen organischen Materialien hergestellt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien enthält die organische Batterie keine giftigen Verbindungen und Metalle und ist für Kraftwerke geeignet. Die neue Entwicklung wird die Energieversorgung des Netzes stabiler machen und die Speicherung großer Energiemengen und deren anschließende Nutzung ermöglichen.

Sri Narayan, Professor an der University of Southern California, stellte fest, dass die organische Batterie ihre Leistungsfähigkeit über bis zu fünftausend Ladezyklen hinweg aufrechterhalten kann und dass ihre Lebensdauer vorläufigen Schätzungen zufolge bei etwa fünfzehn Jahren liegen wird.

Die Effizienz der derzeit verwendeten Lithium-Ionen-Batterien lässt nach etwa tausend Ladezyklen deutlich nach, und die Herstellungskosten solcher Batterien sind zehnmal höher. Wie die Forschungsgruppe feststellt, werden organische Batterien aufgrund ihrer Einfachheit, geringen Kosten, Zuverlässigkeit und Umweltfreundlichkeit einen Durchbruch auf dem Gebiet der Energiespeicherung darstellen. Darüber hinaus können organische Batterien eine neue Stufe der Nutzung alternativer Energiequellen einleiten, um den Energiebedarf der Bevölkerung bestmöglich zu decken.

Solarmodule erzeugen nur dann Energie, wenn die Sonne scheint, ebenso wie Windkraftanlagen nur dann Energie erzeugen, wenn der Wind weht. Daher ist es für Energieunternehmen unrentabel, saubere Energie zu produzieren, da es unmöglich ist, den Verbraucherbedarf allein durch Quellen wie Sonne oder Wind zu decken.

Batterien, die Energie ansammeln, speichern und dann wieder abgeben können, werden dazu beitragen, das Hauptproblem der Unzuverlässigkeit im Zusammenhang mit alternativen Energiequellen zu lösen.

Derzeit stellt die Speicherung von Energie in besonders großem Maßstab das Hauptproblem dar. Experten zufolge werden für erneuerbare Energien in Zukunft kostengünstige und umweltfreundliche Lösungen benötigt.

Der Wirkmechanismus der neuen organischen Batterie basiert auf Oxidations- und Reduktionsreaktionen. Lösungen gelangen durch einen durch eine Membran mit Elektroden abgetrennten Behälter, was im Prozess zur Freisetzung von Energie führt.

Diese Lösung bietet den Vorteil, dass die Leistung der Quelle nicht von der Kapazität abhängt. Theoretisch können Behälter mit elektroaktiven Materialien beliebig groß sein und das Gesamtvolumen des Energiespeichers erhöhen. Darüber hinaus ist es möglich, die zentrale Zelle anzupassen und die pro Stunde erzeugte Energiemenge zu regulieren.

Das Forschungsteam konzentrierte sich auf elektroaktive Materialien anstelle der in früheren Modellen verwendeten Metalle und giftigen Substanzen. Die Aufgabe der Wissenschaftler bestand darin, eine organische Verbindung zu finden, die sich in Wasser auflöst. Das Ergebnis war ein System, das geringe Umweltauswirkungen hat und keine großen Investitionen erfordert.

Im Laufe zahlreicher Experimente entdeckte eine Gruppe von Spezialisten, dass oxidierte organische Verbindungen – Chinone, die im Gewebe einiger Tiere, Bakterien und Pilze vorkommen und für die Photosynthese und den Sauerstoffaustausch notwendig sind – ideal für den Betrieb einer organischen Batterie sind.

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