Fruchtschalen treiben die Elektromobilität an: Sie liefern den Rohstoff für Stromspeicher

Die Schalen der Tamarinde, einer tropischen Frucht, die vor allem in Südasien und Südamerika konsumiert wird, können die Elektromobilität voranbringen. Was wie ein Kuriosum klingt hat ein internationales Forscherteam, geleitet von der Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapur), zu einer Realität gemacht. Sie wandeln die Schalen in nanofeine Blätter aus Kohlenstoff um, ideale Ausgangsmaterialien für Superkondensatoren. Diese nehmen, anders als Batterien, Strom sekundenschnell auf, haben jedoch eine weitaus geringere Kapazität als Akkus. Trotzdem finden sie in vielen Elektrofahrzeugen Platz, weil sie ideal für die Aufnahme von Bremsenergie und die kurzzeitige Abgabe von Strom etwa beim Beschleunigen sind.

Umweltfreundliche Alternative

Bisher landen die Schalen, die prinzipiell auch kompostiert oder in Biomassekesseln verbrannt werden könnten, meist ohne Nutzen zu bringen auf Deponien. Das Team, zu dem außer den Forschern der NTU Singapur Wissenschaftler der Western Norway University of Applied Sciences in Bergen und der Alagappa University in Indien gehören, glaubt, dass diese Nanosheets, wenn sie in größerem Maßstab hergestellt werden, eine umweltfreundliche Alternative zu den heutigen Kohlenstoffblättchen sein können. Gleichzeitig werde auch die Abfallmenge reduziert, was vor allem für Indien wichtig sei, den größten Tamarindenproduzenten der Welt, der mit Abfallproblemen zu kämpfen hat.

Backprozess bei bis zu 900 Grad Celsius

Der Produktionsprozess für die dünnen Kohlenstoffblättchen beginnt mit dem Waschen der Schalen. Danach werden sie bei einer Temperatur von 100 Grad Celsius getrocknet, bevor sie zu Pulver vermahlen werden. Dann kommt das Pulver in einen Ofen, in dem es bei einer Temperatur von 700 bis 900 Grad in einer Edelgasatmosphäre (Argon( gebacken wird. Bei diesem Prozess bilden sich die dünnen Blättchen. Tamarindenschalen eignen sich besonders gut, weil sie reich an Kohlenstoff und porös sind, was beim Einsatz in Superkondensatoren zu einer vergleichsweise hohen Speicherdichte führt.

Heutiges Verfahren ist energieintensiver

Heute werden die Blättchen vor allem aus Industriehanf hergestellt. Dieser muss bei einer Temperatur von 180 Grad Celsius getrocknet werden, also mit fast dem doppelten Energieeinsatz. Dann wird das Produkt pulverisiert. Der Rest ähnelt dem Tamarindenprozess.

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