Forscher der Technischen Universität von Virginia in den USA haben eine Brennstoffzelle mit der zehnfachen Kapazität von aktuellen Lithium-Ionen-Akkus entwickelt, wie ExtremeTech berichtet. Technische Basis ist Zucker oder genauer das Monosaccharid Glukose, das schließlich auch Lebewesen als Energiespeicher nutzen.
Strukturformel von Maltodextrin (Grafik: Wikipedia)
Ein Mensch kann aus einem Gramm Glukose 3,77 Kilokalorien Energie generieren. Einen ähnlichen Wert erreicht der Energiespeicher der Forscher mit 596 Ampèrestunden (Ah) pro Kilo Glukose. Um den Einfachzucker ähnlich effizient wie Lebewesen nutzen zu können, verwenden die US-Forscher 13 spezielle Enzyme.
Als Brennstoff kommt nach Versuchsreihen mit mehreren Glukosemischungen das nahezu geschmacksneutrale Maltodextrin zum Einsatz; zusätzlich erfordert der Umwandlungsprozess in elektrische Energie Sauerstoff.
Nun muss noch erforscht werden, wie stabil die Brennstoffzelle über eine Folge von Lade- und Entladevorgängen ist. Auch muss erst noch geprüft werden, ob sich der Energiespeicher auf eine Größe bringen lässt, die einen Einsatz in Elektrofahrzeugen sinnvoll macht. Primär hatten die Forscher aus Virginia vorerst kleinere Elektronikprodukte wie Tablets oder Smartphones oder auch Medizingeräte als Ziel ausgemacht. Forschungsleiter Y. H. Percival Zhang glaubt, dass das Produkt in drei Jahren marktreif sein wird.
[mit Material von Antony Ingram, News.com]
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15 Kommentare zu Forscher bauen Glukose-Brennstoffzelle mit der zehnfachen Kapazität von Lithium-Akkus
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kcal=Ah???
Der Größenwert der Energie ist gemäß SI-Einheitensystems in Joule anzugeben, kcal ist out und gesetzlich im Geschäftsverkehr seit 1971 nicht mehr zulässig.
Ein Vorteil des SI-Einheitensystems ist, dass z.B. Energiewerte aus verschiedenen Bereichen vergleichbar sind (1kcal entspricht nicht einem Joule).
Weiterhin beschreibt die Einheit Ah eine Ladungsmenge. Um den Größenwert der elektrischen Energie vergleichbar mit der chemischen Energie zu machen, bedarf es der Umrechnung der Einheit Ah in As (= 1 C oulomb) und der Angabe der Spannung.
1 J = 1 A x s x 1 V
„Lebewesen und Pflanzen“
Gibts da neuerdings einen Unterschied?!?
Nein, da war was überzählig!
Habe mir die Originalveröffentlichung angesehen. Kein Wort von Akku dort. „This fuel cell is refillable with a solution of maltodextrin“ – Nachfüllbar, aber nicht elektrisch aufladbar.
Denn wie soll ein Aufladen funktionieren? Wie macht man mit Stromzufuhr aus Wasser und CO2 Glukose?? In Pflanzenzellen ein extrem komplizierter Prozess, wenn man das beherrscht hat man eigentlich schon künstliche Photosynthese. Das System benötigt immer neue Glukose.
Also: Der Titel dieses Artikels ist fachlich falsch. (Leider)
Sie haben vermutlich Recht, Akku ist falsch. Danke für den Hinweis. Ich habe das korrigiert. Leider stand es schon im Titel der Originalveröffentlichung falsch.
Der Artikel hinterläßt etlcihe Fachfragen. Das mit dem CO2-Fehler ist ja schon beschrieben. Aber ist es nun eine Brennstoffzelle oder ein Akku? Klingt nach ersteren, denn wie soll ein Aufladen funktionieren? Wie macht man mit Stromzuführ aus Wasser und CO2 Glukose?? In Pflanzenzellen ein extrem komplizierter Prozess, wenn man das beherrscht hat man eigentlich schon künstliche Photosynthese. Ich bin mir sicher, dass der Begriff „Akku“ falsch verwendet wurde und das System immer neue Glukose benötigt.
Im Originalartikel ( doi:10.1038/ncomms4026 ) steht nichts von „Akku“. Das ist eine Brennstoffzelle, und nicht wiederaufladbar im Sinne eines Akkus. Man kann jedoch „Brennstoff“ in Form einer 15%igen Maltodextrinlösung nachfüllen.
Der bleibt für das Wiederaufladen drin.
Ich sehe für mich erst mal 2 Möglichkeiten.
1. Das Co2 wird (wie auch immer…) „eingelagert.
Erscheint mir persönlich kompliziert und eventuell ineffizient, wäre aber in bestimmten Situationen doch notwendig.
2. Der Akku „atmet“. Funktioniert in der Natur bei Pflanzen ja auch…
Gruß,
Volker
fetzt! :)
Das mit dem einlagern von Co2, wenn es denn wirklich passieren sollte, sehe ich aber nur kurzzeitig für möglich an. Denn egal, in welchem Zustand, es braucht Platz zur Lagerung. Oder die Aussenhülle wäre wie eine Membrane, wodurch das Co2 entweichen könnte.
Das gleiche habe ich mich auch gefragt. Es müsste eigentlich noch CO2 entstehen durch die Oxidation von Glucose mit Sauerstoff.
Wenn aus Zucker und Sauerstoff nur Energie und Wasser werden, würde ich gerne mal erklärt bekommen, wohin der Kohlenstoff verschwindet.
nun, ich würde mal sagen Statt Sauerstoff entsteht Co2. Biste nun zufrieden?
Klar. Gestern Abend stand in dem Artikel noch, dass nur Wasser als Abfallprodukt entstehen würde. Heute ist der Teil entfernt. Wahrscheinlich, weil das nicht stimmen kann.