Post aus Japan: Eine Batterie für Bakterien
Energiespeicher sind nach Gebrauch eine Umweltsünde. Nun hat ein japanisches Unternehmen eine biologisch abbaubare Batterie vorgestellt.
- Martin Kölling
Die neue Ära der Vernetzung, das Internet der Dinge, verschärft ein altes Problem. Wenn immer mehr mobile Geräte oder auch Pflanzen und Tiere mit Sensoren ausgestattet werden, verwandeln sich auch Produkte nach ihrem Ableben zu Sondermüll, zur Umweltgefahr oder zur Herausforderung für ein Recycling. Schließlich werden die Datengeneratoren von mehr oder weniger toxischen Batterien mit Strom versorgt.
Der japanische Kommunikationskonzern NTT hat nun eine Lösung für diese Herausforderung entwickelt: eine biologisch nahezu vollständig abbaubare Batterie.
Toxische Substanzen
Der Clou ist die Zusammensetzung der Batterie. Bisher werden Seltenmetalle und toxische Substanzen verwendet, um sowohl hohen Output zu leisten als auch die Brandgefahr zu senken. NTTs Forscher haben nun eine organische Luftbatterie entwickelt, bei der Luft als Kathode wirkt. Dazu ist eine dreidimensionale poröse Struktur notwendig, die die Forscher aus karbonisiertem pflanzlichen Material herstellen.
Auch die anderen Teile der Batterie inklusive des Elektrolyts und des Gehäuses werden aus pflanzlichen Materialien und Düngerkomponenten hergestellt. Selbst das Bindemittel für das Kohlenstoffpulver besteht im Gegensatz zu bisherigen Verfahren aus fluorfreien Harz. Denn wenn die herkömmlichen Fluorharze verbrennen, entstehen giftige Gase.
Feingemahlene Batterie
Um zu zeigen, wie sanft die Idee zur Natur ist, hat NTT die Bestandteile der neuen einer herkömmlichen Batterie feingemahlen in verschiedenen Dosen in Töpfe mit Senfspinat gegeben. Der biologisch abbaubare Energiespeicher beeinträchtigte dabei den Wuchs der Pflanze nicht, der normale hingegen schon bei geringen Mengen deutlich sichtbar.
Die Idee scheint damit wirklich ein Kernproblem der neuen strombasierten Wirtschaft anzugehen. Leider ist auch diese Batterie kein Allheilmittel, sondern nur ein Nischenprodukt. Der Prototyp hat bei einer Stromdichte von 1,9 mA pro Quadratzentimeter eine Spannung von 1,1 Volt.
Back to the Earth
Die Entwickler haben damit einen Feuchtigkeitssensor betrieben, der Daten mit einem handelsüblichen sparsamen Bluetoothmodul überträgt. Als Einsatzgebiet schlagen die Forscher Sensoren vor, die in der Natur an Pflanzen, Vulkanen oder Tieren befestigt werden und sich daher nur schwer wieder einsammeln lassen.
Der Name der Batterie ist dabei ein Versprechen an die Bakterien im Boden. Die Forscher haben ihren Prototyp "die in die Erde zurückkehrende Batterie" getauft.
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