Die meisten Akkus bedürfen eines Metalls um die chemische Reaktion hervorzurufen, mit der Energie gespeichert werden kann. In den Laptops oder E-Autos wird Lithium eingesetzt, in traditionellen Autos steckt Blei. Forscher der Universität von Southern California (USC) entwickeln einen Akku, der mit Wasser biochemisch funktioniert und keine Seltenen Erden, andere Metalle oder giftige Chemikalien benötigt.
Teure Metalle
Professor Sri Narayan von der USC erwartet einen großen Zuspruch für die Entwicklung. Werden Akkus in großen Mengen in den Stromnetzen eingesetzt, dann komm es zu großen Umweltproblemen mit den Metallen und Chemikalien in den Speichern. Sauberes Speichern von Energie wird seiner Meinung nach ein noch wichtigeres Thema als es ohnehin schon ist. Akkus, die mit natürlichem Wasser und organischen Moleküle arbeiten, könnten künftig billiger als herkömmliche Modell werden. Mit einer wachsenden Nachfrage für Akkus, werden wahrscheinlich auch die Preise der Metalle steigen.
Die Akkus von der USC arbeiten mit Wasser und Chinonen. Bei letzteren handelt es sich um organische Komponenten, die den elektroaktiven Teil übernehmen. In der Natur kommen Chinone besonders häufig in Farbstoffen vor, zum Beispiel in Pilzen, Bakterien oder Blüten. Sie dienen der Photosynthese und Zellatmung. Beim Wasser-Akku der USC wird eine eigens adaptierte Version von Benzochinonen eingesetzt, die wasserlöslich sind.
Redox-Flow-Batterie
Das Design des Wasser-Akkus unterscheidet sich in der Funktionsweise fundamental von herkömmlichen Akkus. Es handelt sich um eine Redox-Flow- Batterie, wobei der Elektrolyt von der Akkuzelle getrennt in einem Tank lagert. Solche Flow-Batterien werden in stationären Anwendungen eingesetzt und sind nicht in Autos oder mobilen Elektrogeräten zu finden. Neben dem Team der USC suchen viele Unternehmen und Forscher nach Lösungen mit einer Flow-Batterie, zum Beispiel die Startups Enervault und Primus Power oder ein Team an der Universität Harvard.
