In einer Vielzahl an mobilen Technik-Geräten – seien es Handys oder Elektroautos – befinden sich für gewöhnlich Lithium-Ionen-Batterien. Für die Elektro- und Technikbranche sind sie derzeit der Standard und damit unverzichtbar, allerdings ist ihre Herstellung schwierig und in vielfacher Hinsicht problembehaftet. Eine mögliche Alternative gibt es bereits und könnte sogar noch verbessert werden. Mit Vanille.

Batterien können durch Vanillin besser werden

Handy-Batterien und andere portable Energiespeicher mögen zwar leistungsstark und praktisch sein. Allerdings benötigt man für deren Herstellung ökologisch wie ethisch bedenkliche Rohstoffe wie Schwermetalle oder Seltene Erden. Deswegen könnte die Zukunft in Redox-Flow-Batterien liegen als Alternative zu den bisher gängigen Lithium-Ionen-Exemplaren. An der TU Graz fand man einen Weg, die Flüssigbatterien zu verbessern und nachhaltiger zu machen.

Redox-Flow-Batterien an sich können große Mengen Energie speichern. Zudem halten sie länger, sind weniger giftig, besser recyclebar und weisen eine niedrigere Brandgefahr auf. Und wie man in der jüngeren Vergangenheit herausfand, kann man für deren Produktion auch Vanillin verwenden. Das ist eigentlich der Hauptaromastoff in der Vanille-Pflanze.

Doch für eine Studie konnten Stefan Spirk vom Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik der TU Graz und sein Team Vanillin in flüssiges Elektrolyt-Material umwandeln. In diesem Zustand kann es chemisch reagieren und Elektronen austauschen.

Auch gut zu wissen: Wir nennen dir vier Mythen zum Handy-Akku, die du vielleicht auch kennst. Wir erklären dir, was dahintersteckt und was du stattdessen tun solltest.

Reichlich vorhandener Rohstoff zur Batterieproduktion

Rohstoffknappheit, wie sie zuletzt weltweit die gesamte Technikindustrie befallen hatte, dürfte mit diesem Ansatz für lange Zeit kein Problem darstellen. Vanillin ist nämlich in großen Mengen verfügbar und das nicht nur wegen der Vanillepflanze selbst. Tatsächlich kann es außerdem aus dem natürlichen Stoff Lignin gewonnen werden, der wiederum in Mengen als Abfallprodukt in der Papierherstellung entsteht.

Laut den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sei das Verfahren zur Herstellung neuer Batterien mit Vanillin hochskalierbar und für eine kommerzielle Produktion geeignet. Es scheint, als wären langfristig auch so hergestellte Batterien denkbar. Es wäre wünschenswert: Laut Spirk könnte man so die gesamte Produktion regional halten, das Stromnetz entlasten und Speicherkapazitäten von bis zu 800 Megawattstunden möglich machen.

Quelle: „2-Methoxyhydroquinone from Vanillin for Aqueous Redox-Flow Batteries“ (Angewandte Chemie – International Edition 2020)

Seit dem 24. Februar 2022 herrscht Krieg in der Ukraine. Hier kannst du den Betroffenen helfen.