Angesichts der zunehmenden globalen Erwärmung sollte man meinen, dass die Weltgemeinschaft geschlossen und mit Hochdruck auf der Suche nach Lösungen ist. Stattdessen pumpen wir weiter Unmengen an CO2 in die Atmosphäre. Wissenschaftler weltweit forschen an Methoden, um das Klimagas wieder aus der Luft zu entfernen und auf diverse Art und Weise zu speichern. Forscher des Massachusetts Institute of Technology haben nun den Proof-of-Conzept einer CO2-Batterie vorgestellt, die mit dem Klimagas auch noch Strom erzeugt.


BIld: MIT

CO2-Batterie für bessere Luft?

Kohlenstoffdioxid ist sehr anpassungsfähig, die Umwandlung erfordert aber oft viel Energie. Das kann dazu führen, dass Versuche, das Klimagas aus unserer Atmosphäre zu filtern, nicht zum Erfolg führen wird. Das Team des MIT wollte daher untersuchen, ob CO2 nicht auch in einer Batterie eingesetzt werden kann. CO2 ist nicht sehr reaktiv, weshalb frühere Experimente mit derartigen Batterien einen Metallkatalysator häufig auf Katalysatoren aus Eisen zurückgreifen. Die Forscher fanden nun aber eine Möglichkeiten, stattdessen eine CO2-Elektrode zu nutzen.

Kohlenstoff ist zwar vielseitig einsetzbar, aber die Konvertierung in verschiedene Energieformen ist Energieaufwändug. CO2 ist außerdem nicht sehr reaktiv, was dazu führte, das vorherige Versuche mit entsprechenden Batterie-Prototypen nicht zum gewünschten Erfolg führten oder größere Mengen an Metallkatalysatoren verwendet wurden. Die Forscher des MIT haben jedoch einen Weg gefunden, wie ihre Batterie mit CO2 auskommt. Dazu wird das Klimagas in eine Amidlösung getaucht , anschließend mit flüssigen Elektrolyten angereichert. Anschließend wird das Klimagas in einer Batterie mit einer Kohlenstoff-Cathode und eine Lithium-Anode eingesetzt.


What we’ve shown for the first time is that this technique activates the carbon dioxide for more facile electrochemistry. These two chemistries — aqueous amines and nonaqueous battery electrolytes — are not normally used together, but we found that their combination imparts new and interesting behaviors that can increase the discharge voltage and allow for sustained conversion of carbon dioxide„, so Betar Gallant, einer der Autoren der Studie.

Noch Jahre bis zur Serienreife

Die Batterie erzeugt nicht ähnlich viel Strom wie andere Lithium-Gas-Batterien. Während sich die Batterie entlädt, entsteht eine winzige Menge an Feststoff, arbeitet dabei aber sehr effizient. Das feste CO2 kann anschließend wiederverwertet werden. Etwa als Rohstoff für weitere Batterien.

Die aktuelle Version ist allerdings lediglich ein Proof-of-Concept, auf derartige Batterien auf dem Markt werden wir noch Jahre vergehen. Aktuell müssen die Forscher nämlich noch an der Anzahl der Ladezyklen arbeiten – bisher schafft die Batterie nur 5 Ladezirkel. In Zukunft könnte das System sogar an einen CO2-Tank angeschlossen, und nahezu ohne Unterbrechung betrieben werden.

via MIT

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