Vom Bier zur Elektrode: Die beim Bierbrauen übrigbleibenden Gerstenmalz-Reste sind ein perfekter Rohstoff für Superkondensatoren und Batterien, wie Experimente belegen. Demnach lässt sich aus dem Biertreber eine Aktivkohle herstellen, die wegen ihrer großen Oberfläche und hierarchischen Struktur bestens für Elektroden dieser Stromspeicher geeignet ist. In Tests erreichten Superkondensatoren mit diesen nachhaltig produzierten Elektroden hohe Energiedichten und eine hohe Stabilität.
Kohlenstoffhaltige Materialien wie Graphit, Nanokohlenstoffröhrchen oder Aktivkohle sind ein wichtiger Rohstoff für die Elektroden vieler Akkus und Superkondensatoren. Denn sie besitzen eine hohe Porosität und große Oberfläche, haben eine gute Leitfähigkeit und sind chemisch stabil. Ein weiterer Vorteil: Diese Karbonvarianten sind günstig herstellbar, ihr Rohstoff ist reichlich vorhanden und sie sind biologisch abbaubar – sogar in komplett kompostierbaren Batterien wurden sie schon verbaut.
Brauerei-Abfälle als Rohstoff
Doch es gibt noch ein weiteres Plus: Aktivkohle für Batterie-Elektroden lässt sich gut aus Bioabfällen herstellen – beispielsweise aus Biertreber. Er besteht aus den beim Bierbrauen zurückbleibenden Resten des Gerstenmalzes und enthält vor allem Spelzen der Getreidekörner und ungelöste Proteine. Bisher wird der Biertreber vor allem als Viehfutter oder in Biogasanlagen verwertet. Aber wegen seines hohen Anteils von organischen Kohlenstoffverbindungen eignet er sich auch, um daraus kohlenstoffhaltige Elektroden-Rohstoffe zu gewinnen.
„Wir erforschen bereits seit einigen Jahren, wie gut sich verschiedene biologische Rohstoffe für die Gewinnung kohlenstoffhaltiger Materialien, die wir bei der Herstellung von Energiespeicher benötigen, eignen“, erklärt Seniorautor Andrea Balducci von der Universität Jena. „Und Brauereiabfälle erfüllen dafür wichtige Kriterien: In ihnen steckt das kohlenstoffhaltige Ausgangsmaterial, dass es braucht, um infrage zu kommen.“
