Forschende entwickeln wasseraktivierte Papierbatterie

Dübendorf ZH – Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) haben eine wasseraktivierte Papierbatterie mit geringer Umweltbelastung entwickelt. Sie erzeugt ausreichend Strom, um einfache Sensoren und weitere Einwegelektrogeräte mit geringem Energiebedarf zu betreiben.

Ein Forscherteam der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) hat gemäss einer Medienmitteilung eine Papierbatterie mit Wasseraktivierung entwickelt. Aufgrund ihrer biologisch abbaubaren und ungiftigen Bestandteile minimieren sich die schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt. Laut der in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift „Scientific Reports“ veröffentlichten Wirksamkeitsstudie verwendet die nachhaltige Energiequelle Zink als organische Metallanode, Graphit als ungiftiges Kathodenmaterial und Papier als biologisch abbaubares Substrat.

Die Leistung würde zum Betrieb von Wegwerf-Elektronikgeräten ausreichen, die wenig Strom benötigen. So könnten etwa „intelligente Etiketten zum Tracking von Objekten, Umweltsensoren oder medizinische Diagnosegeräte“ umweltschonender laufen, heisst es. Zur Erprobung der Stromversorgung hat das Forscherteam unter Leitung von Gustav Nyström einen Wecker mit Flüssigkristallanzeige an zwei identische Batteriezellen angeschlossen und die Stromversorgung zudem mit einer einzelligen Batterie mit geringerer Betriebsspannung untersucht.

Anders als viele Metall-Luft-Batterien auf Basis einer Metallfolie, bei deren Gebrauch mehr Material verschwendet werde, lässt sich die anfallende Zinkmenge effizient dosieren, so Nyström. Die bedarfsgerechte Stromversorgung werde aktiv vom Nutzer oder passiv durch die Umgebung ausgelöst. Die Batterie bleibe inaktiv, bis Wasser bereitgestellt und vom Papiersubstrat absorbiert wird. Ein „kleiner Schwachpunkt“ ist laut dem Forscher Nyström die „Zeit, die die Batterie feucht und dadurch funktionsfähig bleibt“. heg