Reststromen uit de landbouw verdwijnen meestal naar compost, veevoer of energieproductie. Onderzoekers van de Universiteit van Baskenland beschrijven nu een andere toepassing. Zij maakten anodemateriaal voor natriumionbatterijen uit zonnebloemschillen, een reststroom die normaal weinig economische waarde heeft. In proeven met kleine knoopcelbatterijen bleven die cellen tot 1.000 laad en ontlaadcycli functioneren.
De studie past in de zoektocht naar batterijmaterialen die minder afhankelijk zijn van schaarse grondstoffen. Lithiumionbatterijen domineren nog altijd de markt, maar vragen om materialen als lithium, kobalt en nikkel. Natriumionbatterijen gelden al langer als een alternatief, vooral omdat natrium ruimer beschikbaar is en goedkoper is dan lithium. In dit onderzoek verandert niet alleen de keuze voor het metaal, maar ook de herkomst van het koolstofmateriaal in de anode.
Vergelijking van biomassareststromen
De Baskische onderzoeksgroep vergeleek meerdere regionale biomassareststromen als basis voor harde koolstof. Daarbij ging het onder meer om koffiedik, maïskolven, druivenpitten, druivenschillen en compost. Van die onderzochte stromen kwamen zonnebloemschillen als beste naar voren.
Prestaties en milieu-impact
Na die selectie optimaliseerden de onderzoekers het materiaal en combineerden zij de anode met verschillende kathodematerialen. Vervolgens brachten zij niet alleen de technische prestaties in kaart, maar ook de milieuimpact via een levenscyclusanalyse. Daarmee blijft het onderzoek niet beperkt tot capaciteit en levensduur, maar gaat het ook over de materiaalvoetafdruk van het batterijsysteem.
Nog in het laboratorium
De onderzoekers benadrukken zelf dat het om laboratoriumonderzoek gaat. De knoopcellen zijn nog niet concurrerend met lithiumionbatterijen en vormen geen direct toepasbaar industrieel product. De onderzoekers werken inmiddels aan grotere batterijcellen.
Bron: Universiteit van Baskenland, Producing rechargeable batteries using sunflower seed shells as raw material
Photo by Ksenia Pixelesse on Unsplash
