Clever recycelt: US-amerikanischen Forschern ist es gelungen, leistungsfähigere Akkus aus Verpackungschips zu entwickeln. Diese weisen sowohl eine höhere Kapazität als auch kürzere Ladezeiten als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus auf.

Einpacken, auffüllen, abschicken – Styropor-Chips eignen sich ideal zum Dämmen und Polstern von Versandverpackungen jeglicher Form und Größe. Das schüttfähige Füllmaterial ist nicht grundlos bewährte und häufig genutzte Methode, um Waren vor Erschütterungen und Transportschäden zu bewahren. Die Empfänger haben für die leichtgewichtigen Verpackungschips jedoch in der Regel keine Verwendung und entsorgen diese umgehend. Auf der Suche nach einem sinnvollen Wiederverwendungszweck verfolgen Forscher der Purdue University im US-Bundesstaat Indiana aktuell einen überaus interessanten Ansatz: Die Chips könnten zukünftig als Ausgangskomponente leistungsfähigerer Akkus dienen.

Höhere Kapazität und kürzere Ladezeit

Ursprung der Idee war ein Umzug in neue Räumlichkeiten, in dessen Zuge ein Großteil der bruchsensiblen Laborutensilien in Kartonagen verpackt und anschließend mit Verpackungschips gegen Transportschäden gesichert wurde. Das Team um Forschungsleiter Dr. Vilas G. Pol sah sich nach dem Auspacken mit großen Mengen des Füllmaterials konfrontiert. Bevor diese entsorgt wurden, stellten die Wissenschaftler Überlegungen über eine mögliche Wiederverwertung an. In der Folge entwickelten sie ein Verfahren, um sowohl aus polystyrol- als auch stärkebasierenden Verpackungschips Mikro-Blätter und Nanopartikel auf Kohlenstoffbasis herzustellen. Hierzu wurden die Chips unter Schutzatmosphäre auf 500 bis 900 Grad Celsius erhitzt. Das Endprodukt bildet die Grundlage einer möglichen Alternative zu den üblicherweise aus Grafit bestehenden Anoden herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus – und biete darüber hinaus auch diverse Vorteile!

So lassen sich die neuartigen Akkus schneller aufladen und verfügen über eine höhere spezifische Kapazität als ihre Pendants aus Grafit. Dies wird insbesondere mit Blick auf die maximale Energiedichte eindeutig: Liegt diese bei konventionellen Grafitanoden bei 372 mAh pro Gramm, weisen die aus Verpackungschips gewonnenen Anoden eine maximale Energiedichte von 420 mAh pro Gramm auf, wie Dr. Pol kürzlich im Rahmen eines Treffens der American Chemical Society in Denver bekanntgab. Beachtenswert sei zudem der positive Effekt für die Umwelt, werden weltweit derzeit doch nur rund zehn Prozent der Verpackungschips recycelt.

Aktuell noch keine Marktreife gegeben

Während sich der Herstellungsprozess recht simpel und kostengünstig gestaltet, ist die Marktreife derzeit noch nicht gegeben. Aktuell arbeiten die Wissenschaftler an einer Optimierung der Anoden, so etwa einer Vergrößerung von Oberfläche und Poren des Materials. Momentan sind 300 Ladezyklen ohne signifikanten Kapazitätsverlust möglich. Diesen vielversprechenden Wert weiter zu steigern, ist erklärtes Ziel von Pol und Kollegen.

Die Frage der Weiterverwertung und Entsorgung spielt auch für uns als Verpackungsanbieter eine zentrale Rolle. Ist keine Wiederverwendung gewünscht, bedarf es einer umweltschonenden Abfallbeseitigung. Diese ist heute ebenso entscheidendes Kaufargument wie Preis und Qualität. Wir bieten unseren Kunden daher biologisch abbaubare Verpackungschips. Diese können umweltneutral deponiert werden und zerfallen innerhalb von 9 bis 60 Monaten in unbedenkliche Bestandteile – ohne jegliche umweltbelastenden Rückstände. Eine Übersicht der bei uns erhältlichen Verpackungschips finden Sie hier!

Quelle:

• Venere E et al.: New processing technology converts packing peanuts to battery components, Org, 22. März 2015.

Tobias Kemper
Unternehmenskommunikation