Pollen als Rohstoff für Lithium-Ionen-Akkus

Pollen sind für Allergiker gerade im Frühling eine echte Belastung, auf die viele gerne verzichten würden. Ein Team von US-Forschern sieht in ihnen jedoch auch eine große Chance. Sie glauben, dass sich der Blütenstaub als biologischer Rohstoff für die Herstellung von Batterieteilen eignen könnte. Erste Versuche dazu seien erfolgreich gewesen. Um festzustellen, ob sich Pollen wirklich wirtschaftlich als nachwachsende Ressource nutzen lassen, seien allerdings weitere Tests nötig.

Viele Billiarden Blütenpollen färben in manchen Jahren ganze Straßen und Seen goldgelb. Für Allergiker sind sie ein wahrer Fluch, der es unmöglich macht, das alljährliche Erwachen der Natur zu genießen. Was wäre aber, wenn Filteranlagen einen Teil der Pollen aus der Luft filtern würden, um sie als nachwachsenden Rohstoff zu verwenden? Zugegeben, das ist heute noch Zukunftsmusik. Bisher gibt es für uns keinerlei praktischen Nutzen für die mikroskopisch kleinen Partikel, für den es sich lohnen würde, solche Filteranlagen zu bauen.

Forscher von der Purdue University in West Lafayette im US-Bundesstaat Indiana glauben allerdings, möglicherweise einen gefunden zu haben. Sie wollen den Blütenstaub nutzen, um Bauteile für Lithium-Ionen Batterien herzustellen. Genauer gesagt für den Bau von Anoden. Eine Anode ist der Teil der Batterie, der die freien Elektronen aufnimmt und in den Stromkreis transportiert. Meist besteht sie aus Graphit – also reinem Kohlenstoff.

Den Forschern gelang es in ersten Versuchen, diesen Grafit aus nachwachsenden Blütenpollen herzustellen. Dazu verwendeten sie das sogenannte Pyrolyse-Verfahren. Dabei wird das Pollenteilchen unter großer Hitze, jedoch ohne externe Sauerstoffzufuhr, „zerbrochen“, wodurch purer Kohlenstoff entsteht. Das besondere: Das Partikel besitzt noch immer die gleiche Molekularstruktur wie das ursprüngliche Pollenteilchen.

In einem weiteren Schritt „aktivierten“ die Forscher das erzeugte Kohlenstoffmolekül, indem sie es bei etwas niedrigerer Temperatur und unter zusätzlicher Sauerstoffzufuhr erhitzen. So entstanden Poren in der Kohlenstoffstruktur, die die Fähigkeit zur Speicherung von Energie weiter erhöhen.

Die Forscher testeten sowohl Bienenpollen, als auch Rohrkolbenpollen. „Beide sind in großen Mengen verfügbar“, sagt Vilas Pol, Professor an der Purdue University. Der Vorteil an Rohrkolbenpollen sei jedoch, dass sie alle die gleiche Form haben, während Bienenpollen aus einer Vielzahl unterschiedlicher Partikel bestehe.

In den Tests hätte sich der Kohlenstoff aus Rohrkolbenpollen als der mit der höheren Speicherkapazität herausgestellt. „Das wichtigste für uns war aber, dass wir etwas von der Natur lernen, um künftig vielleicht bessere Batterien aus nachwachsenden Ressourcen herzustellen,“ so Pol.

Die Forscher führen derzeit weitere Tests durch. Sie wollen herausfinden, ob sich der Grafit aus Pollen auch für die Verwendung in Brennstoffzellen eignet. „Wir fangen gerade erst an, in dieses faszinierende Konzept vorzudringen,“ betont Pol. „Es ist allerdings noch viel Arbeit nötig, um festzustellen, welchen praktischen Nutzen es einmal haben könnte“.

Quelle: Purdue University