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Torfbatterien

22.10.2021

In Estland lernten sie, wie man natürlichen Brennstoff zu Komponenten von Ladezellen verarbeitet. Die neueste Technologie kann das Problem der hohen Batteriekosten lösen und einen Schritt in Richtung erschwinglicher Elektrofahrzeuge machen.

Das malerische Estland im Norden Europas ist fast zu einem Viertel mit Sümpfen bedeckt. Das Land ist sehr reich an Torfvorkommen. Wissenschaftler der Universität Tartu haben herausgefunden, wie man die für elektrische Batterien benötigten Chemikalien erhält.

„Es gibt viel Torf in Estland. Im Grunde verwenden wir ihn nicht. Obwohl er als Dünger und Brennstoff zum Heizen von Häusern geeignet ist. Wir führen diesen Torf durch eine doppelte Synthese und machen daraus Kohlepulver die Herstellung von Natriumbatterien", sagte er. Professor für Chemie an der Universität Tartu Anne Lust.

„Wir brauchen billige Mittel, um große Mengen Strom zu speichern. Der einzige Ausweg sind Batterien. Insbesondere Natrium-Ionen-Batterien, die viel billiger sind als Lithium-Batterien“, ergänzt Anne Lust.

Die weltweite Nachfrage nach Lithium wächst und wird bis 2025 1 Million Tonnen pro Jahr erreichen. Führende Autohersteller haben bereits eine vollständige oder teilweise Umstellung auf die Produktion von Elektroautos ab 2025 angekündigt.

Die Erfinder fordern die estnischen Behörden auf, in eine vielversprechende Richtung zu investieren und Mittel für den Bau einer Anlage zur Herstellung von Torfbatterien bereitzustellen. Allerdings müssen solche Batterien noch den Test bestehen und ihre Markt- und Produktionstauglichkeit beweisen. Erst danach kann mit der Massenproduktion verfügbarer Batterien begonnen werden.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

IBM hat die Kapazität des Flash-Speichers um das 100-fache erhöht 13.01.2012

IBM hat auf dem Gebiet der Magnetspeicher einen Durchbruch erzielt und eine 100-mal höhere Informationsdichte als die derzeitige Technologie erreicht.

Wissenschaftler des IBM Research Laboratory in San Jose, Kalifornien, konnten mit einem Rastertunnelmikroskop 12 Bit Daten in 1 antiferromagnetische Atome schreiben. Noch nie zuvor war es möglich, Informationen in eine so kleine Anzahl von Elementarteilchen der Materie zu bringen. Zum Vergleich: Auf einer modernen Festplatte wird 1 Bit Daten in etwa 1 Million Atomen gespeichert. Noch wichtiger ist, dass sich die Bits dank der Eigenschaften des Antiferromagneten nahe genug aneinander annähern konnten, ohne ihr magnetisches Moment zu verändern. Dies war ein Durchbruch in der Entwicklung von Magnetspeichern, da die Gesamtfläche des Materials, das zum Speichern von 2 oder mehr Bits benötigt wird, stark reduziert wurde.

Antiferromagnete sind Substanzen, bei denen die Richtung des magnetischen Moments der Atome unterschiedlich ist (im Gegensatz zu Ferromagneten, bei denen die Richtung gleich ist). Heute werden solche Substanzen im Design der Aufzeichnungsköpfe von Festplatten sowie im Magnetspeicher STT-RAM verwendet, der ebenfalls von IBM entwickelt wird. "Die Halbleiterindustrie ist auf dem Weg zur Miniaturisierung, aber wir haben am anderen Ende begonnen - dem Grundelement der Materie, einzelnen Atomen", kommentierte Andreas Heinrich, IBMs führender Spezialist für das Studium der absoluten Atomstrukturanalyse.

Als Experiment hielten die Wissenschaftler den IBM-Slogan „Think“ in einem Antiferromagneten (Kupfernitrid) fest. Es dauerte 1 Byte, um den ASCII-Code jedes Buchstabens zu schreiben – also 8 Bits oder 96 Atome. Die Arbeit wurde bei einer Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt durchgeführt. Durch die engere Anordnung der Bits konnten Wissenschaftler eine Aufzeichnungsdichte erreichen, die etwa 100-mal höher ist als bei heutigen Festplatten und Flash-Speichern. Mit anderen Worten, die Aufzeichnung von Daten benötigte 100-mal weniger Platz als in modernen Informationsspeichergeräten. Die Ergebnisse des Experiments wurden in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

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