Forscher*innen machen Ziegelsteine zu Akkus – was können die neuen Super-Bricks?

Rot, hart, stabil: Ziegelsteine. Klar, kennt man. Schon vor 5.000 Jahren wurden die gebrannten Steine aus Ton für den Hausbau in China hergestellt. Doch einer Gruppe von Forscher*innen in den USA ist nun ein neuer Coup damit gelungen: Durch eine einfache chemische Behandlung lassen sich herkömmliche Ziegelsteine in sogenannte Superkondensatoren umwandeln, elektrochemische Energiespeicher also, die sich schnell laden und entladen lassen.

Braucht man nur noch eine Stromquelle und schon können die Steine, verbaut zum Beispiel in Wänden, genutzt werden, um die Not- oder Außenbeleuchtung eines Gebäudes über Stunden zu betreiben. Bislang war es nur möglich, Energie in Form von Wärme in Steinen zu speichern.

Doch wie wird aus einem herkömmlichen Ziegelstein ein Super-Akku? Möglich macht das die spezielle chemische Zusammensetzung der Backsteine, die typischerweise aus Silica (Kieselsäure), Aluminiumoxid und Hämatit bestehen. Hämatit ist ein Eisenoxid, das den Ziegeln ihre rötliche Farbe verleiht. Aber nicht nur das: Denn Hämatit enthält Eisenionen, die als Basis für elektrische Leitfähigkeit schon heute unter anderem für die Produktion von Katalysatoren, Batterien und Magneten verwendet werden.

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Hat man das entsprechende Equipment parat, so klingt die Umwandlung vom gewöhnlichen Backstein zum „Super-Brick“ denkbar einfach: Während eines 160° Celsius heißen Bads in Salzsäure wird das Hämatit getrennt und sogenannte PEDOT Nanofasern erzeugt. PEDOT ist ein Polymer, das zu einer leitfähigen Beschichtung der Steine führt. Diese leitfähigen Nanofasern aus PEDOT finden sich auch im Inneren der Ziegelsteine, die durch ihre gleichzeitig stabile und poröse Natur ideale Rahmenvoraussetzungen für ihre „Verkabelung“ bieten.

Durch die Kombination von zwei und mehr dieser elektrochemischen Ziegel-Kondensatoren erhält man dann Superkondensatoren.

Ziegelsteine vor und nach der Behandlung im Salzsäurebad – die Spaghetti-Struktur zeigt die neuen Nanofasern der PEDOT-Beschichtung. Quelle: Nature.com

Wir freuen uns jedenfalls schon auf die kreativen Ideen der Architekt*innen und Bauingenieur*innen für den Einsatz dieser alten, neuen Stromspeicher und den Rückkehr der Ziegelsteine ins Stadtbild von morgen!

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