Alleen al in Duitsland worden jaarlijks bijna 20 miljard eieren geconsumeerd. De eierschalen – die we normaal alleen als afval zien – bieden een interessante mogelijkheid: ze zijn geschikt als effectief, duurzaam opslagmateriaal en daarmee voor de bouw een kosteneffectieve en tegelijkertijd goede lithium-ion condensator. Het idee van het verstandig recyclen van bioafval is een veelbesproken onderwerp. Professor Maximilian Fichtner van het Helmholtz-instituut Ulm (HIU): “Verrassend genoeg zijn er altijd nieuwe voorbeelden waarin natuurlijke stoffen goede tot zeer goede voorwaarden hebben voor de productie van materialen voor elektrochemische opslag.”

Elektrochemische eigenschappen

Zo bestaan kippeneieren bijvoorbeeld uit een samengesteld materiaal met calciumcarbonaat (CaCO3) en een eiwitrijk vezelmembraan. Dankzij hun hoge CaCO3-gehalte hebben ze uitstekende elektrochemische eigenschappen waarmee ze lithium goed kunnen opslaan. Dit is de conclusie van een internationaal team, bestaande uit onder anderen wetenschappers van de HIU. De onderzoekers gebruikten eierschaalpoeder als elektrode tegen een metalen lithium anode in een watervrije elektrolyt. Met meer dan 1000 laad- en ontlaadcycli behield de testcel een capaciteit van 92 procent.

HIU

Onderzoekers karakteriseren de morfologie van eierschaalmateriaal met behulp van een scannende elektronenmicroscoop @Daniel Messling, HIU/KIT

Luister nu naar De IO Show!

Elke week het nieuws van Innovation Origins in je oren!

Voor hun onderzoek gebruikten de onderzoekers zowel de verkalkte schaal als het binnen- en buitenschaalmembraan. Hiervoor werden de schalen gewassen, gedroogd en vermalen tot een poeder en verkregen ze het geleidende materiaal. Om de prestaties van het materiaal te verbeteren en het op grote schaal te kunnen gebruiken, is volgens het onderzoeksteam verder onderzoek en een gedetailleerd begrip van het elektrochemische en fysische gedrag van het materiaal nodig.

Voordelig en goed

Het is ook nu niet zo dat alle eierschalen simpelweg worden weggegooid. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt in biokeramiek, cosmetica en de verfindustrie. Het eiwitrijke, vezelige eierschaalmembraan heeft ook gefunctioneerd als separator in supercondensatoren. Nu worden de eierschalen voor het eerst wereldwijd gebruikt als elektroden. Naast de bovengenoemde toepassingen kunnen ze in de toekomst ook als duurzaam opslagmateriaal worden gebruikt. De onderzoeksgroep heeft de resultaten onlangs gepresenteerd in het tijdschrift Dalton Transactions van de Royal Society of Chemistry.

Foto hierboven: Eierschalen bestaan uit poreus calciumcarbonaat, dat zeer geschikt is voor elektrochemische opslag @Manuel Balzer, KIT