Was täglich im Müll landet nach jedem Mate könnte zu einem Schlüsselstück für die energetische Zukunft werden. Ein Team argentinischer Forscher hat eine innovative Methode entwickelt, um gebrauchte Yerba Mate wiederzuverwenden und sie in Aktivkohle zu verwandeln, die für die Herstellung von Superkondensatoren bestimmt ist, Geräte, die in der Lage sind, Energie schnell zu speichern und freizusetzen.
Die Initiative wird von der Chemieingenieurin Florencia Jerez, Forscherin am CONICET, zusammen mit Spezialisten der Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires geleitet.
Das Ziel des Projekts ist es, Kreislaufwirtschaft, Abfallreduzierung und neue Energietechnologien zu kombinieren, die in der Lage sind, die Leistung von Batterien zu verbessern, die in elektronischen Geräten und Elektrofahrzeugen verwendet werden.
Darüber hinaus zeigten die ersten Labortests ermutigende Ergebnisse: Die Superkondensatoren, die aus Yerba-Mate-Derivaten hergestellt wurden, könnten die Lebensdauer von herkömmlichen Batterien um bis zu zwei Jahre verlängern.
Von einem alltäglichen Abfall zu einer nachhaltigen Technologie
In Argentinien fallen jährlich mehr als eine Million Tonnen gebrauchte Yerba Mate an, Abfälle, die in den meisten Fällen auf Mülldeponien oder in Deponien landen.
Angesichts dieses Szenarios begann das wissenschaftliche Team zu untersuchen, welche pflanzlichen Abfälle im Land reichlich vorhanden sind und technologisches Potenzial für die Energiespeicherung haben könnten.
So kam die Yerba Mate ins Spiel, ein Element, das tief mit der argentinischen Kultur verbunden ist und bisher nicht zur Herstellung von Aktivkohlen für Energiesysteme verwendet wurde.
Das von den Forschern entwickelte Verfahren umfasst das Trocknen der Yerba-Reste und deren Aussetzung bei hohen Temperaturen, gefolgt von verschiedenen chemischen und thermischen Behandlungen. Das Ergebnis ist ein schwarzes Pulver, bekannt als Aktivkohle, ein wesentliches Material zur Herstellung von leistungsstarken Superkondensatoren.
Wie Superkondensatoren funktionieren und warum sie Interesse wecken
Superkondensatoren sind Geräte, die in der Lage sind, Energie zu speichern und freizusetzen in extrem kurzen Zeiten, eine wichtige Eigenschaft für Anwendungen, die sofortige Leistung erfordern.
Aus diesem Grund werden sie häufig beim Anlassen von Elektroautos, in elektronischen Systemen und in Mechanismen zur schnellen Energierückgewinnung eingesetzt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien, die Energie konstant und über einen längeren Zeitraum abgeben, wirken Superkondensatoren als Ergänzungen, die den Verschleiß der Hauptbatterien reduzieren.
Derzeit stammt ein großer Teil der in dieser Industrie verwendeten Aktivkohle aus der Verbrennung von Holz, eine Praxis, die mit Abholzung und höheren Umweltkosten verbunden ist.
Folglich würde die Nutzung von organischen Abfällen wie Yerba Mate die ökologische Auswirkung verringern und die Produktionskosten durch reichlich vorhandene und kommerziell wenig wertvolle Materialien senken.
Weitere ökologische Anwendungen, die gebrauchte Yerba Mate haben kann
Neben der Energiespeicherung hat gebrauchte Yerba Mate mehrere Umweltanwendungen, die in verschiedenen wissenschaftlichen und gemeinschaftlichen Projekten Interesse geweckt haben.
Eine der am weitesten verbreiteten Anwendungen ist ihre Einbindung in Kompost, da sie organische Substanz und Nährstoffe liefert, die die Böden von Gemüsegärten und Gärten bereichern. Sie kann auch als natürlicher Dünger, ökologisches Abwehrmittel gegen einige Hausschädlinge und als absorbierendes Material zur Beseitigung von Gerüchen oder Feuchtigkeit verwendet werden.
Parallel dazu analysieren einige experimentelle Entwicklungen ihr Potenzial zur Herstellung von Biokunststoffen, Wasserfiltern und absorbierenden Materialien, die für Prozesse der Umweltdekontamination bestimmt sind.
In der Zwischenzeit sucht das argentinische Team nach Finanzierungsmöglichkeiten, um zu einer industriellen Pilotphase überzugehen, die es ermöglicht, das Projekt zu erweitern und die Technologie auf den nationalen Energie- und Technologiesektor zu übertragen.
