Herkömmliche Batterien erfordern seltene Metalle und komplexe Herstellungsprozesse. Was würde passieren, wenn wir versuchen würden, es zu vereinfachen? Diese Frage stellte sich ein Forscherteam, das eine ökologische Batterie entwickelte, die nur Wasser und Ton verwendet. Die vorläufigen Ergebnisse sind vielversprechend und eröffnen neue Perspektiven (nicht nur für den Einsatz auf der Erde). Jetzt erzähle ich dir alles.
So funktioniert die ökologische Batterie
Das Funktionsprinzip unterscheidet sich von herkömmlichen Batterien. Statt Metalle für die Elektroden und eine Lithiumsalzlösung zu verwenden, basiert diese umweltfreundliche Batterie auf zwei Elektroden Graphen (er schon wieder!) in eine Lösung aus Wasser und Ton getaucht. Die eigentliche Innovation liegt in der Struktur des Tons. Seine Schichten enthalten winzige mikroskopisch kleine Kanäle, die nur einen Nanometer dick sind. Wenn diese Kanäle mit gereinigtem Wasser gefüllt sind, verhält sich die Flüssigkeit erstaunlich.
In so engen Räumen eingeschlossenes Wasser wird zu einer „aktiven Flüssigkeit“, die die Trennung entgegengesetzter Ladungen ermöglicht, wenn sich die Teilchen zwischen den beiden Elektroden bewegen. Es ist dieser Mechanismus, der es der Batterie ermöglicht, Energie zu speichern.
Andere als die appetitlichen Dienstleistungen
Die Tests zeigten bemerkenswerte Ergebnisse. Die ökologische Batterie Es erzeugt bis zu 1,6 Volt Energie und kann 60.000 Zyklen lang vollständig geladen und entladen werden, ohne an Effizienz zu verlieren. Besonders beeindruckt mich die Tatsache, dass diese Ergebnisse mit so einfachen und gängigen Materialien erzielt wurden. Die Wahl, Basiskomponenten zu verwenden, ist kein Zufall: Die Forscher haben das Design bewusst vereinfacht, um es so vielseitig wie möglich zu machen.
Ökologische Batterie, Perspektiven für die Weltraumforschung
Die Einfachheit der Konstruktion eröffnet interessante Szenarien für Anwendungen in extremen Umgebungen, beispielsweise im Weltraum. Das Team hat bereits die auf dem Mars vorkommenden Tonarten analysiert und einige Varianten identifiziert, die mit dem Batteriedesign kompatibel sind. Die Möglichkeit, ökologische Batterien aus auf dem Mars gefundenen Materialien zu bauen, stellt einen erheblichen Vorteil für zukünftige bemannte Missionen auf dem Roten Planeten dar. Dies würde den Transport schwerer Batterien von der Erde überflüssig machen.
Forscher haben bereits eine detaillierte Analyse der auf dem Mars vorkommenden Tonarten durchgeführt und dabei mehrere praktikable Optionen für die Herstellung dieser Batterien identifiziert. Alle technischen Details wurden veröffentlicht in einer Studie über arXiv. Der innovative Ansatz dieser Forschung zeigt, wie aus einfachen und gängigen Materialien die effektivsten Lösungen entstehen können.
Jenseits herkömmlicher Batterien
Dies ist nicht die einzige Innovation im Bereich Batterien. Andere technologische Fortschritte haben sogar zur Entwicklung aller Arten von Batterien geführt solche aus Papier in der Lage, sich jeder Form zu biegen und anzupassen. Die Kombination dieser Entwicklungen legt nahe, dass die Zukunft der Batterien ganz anders aussehen könnte, als wir sie heute kennen. Nachhaltigkeit und Anpassungsfähigkeit scheinen Schlüsselmerkmale für die nächsten Generationen von Energiespeichergeräten zu sein.
Der Weg zu nachhaltigeren Batterien ist noch lang, aber diese Untersuchung zeigt, dass die Lösungen möglicherweise einfacher sind, als wir denken. Manchmal gibt uns die Natur bereits die Werkzeuge, die wir brauchen.
