Ungiftig und sicher: Sind Salzwasser-Akkus die Lösung?

Normalerweise passen Wasser und Smartphones überhaupt nicht gut zusammen. Doch das soll sich nun ändern, denn Salzwasser könnte bald nicht nur Meerestieren ein Zuhause bieten, sondern auch eure digitalen Begleiter mit Strom versorgen. Schweizer Forschern ist es gelungen, die giftigen Chemikalien in Lithium-Ionen-Akkus – die in euren Smartphones zum Einsatz kommen – durch Salzwasser zu ersetzen. Diese Salzwasser-Akkus sollen nicht nur günstiger und sicherer sein, sondern vor allem auch die Umwelt nicht so sehr belasten. Wie die Salzwasser-Akkus funktionieren und was ihr sonst noch über Handyakkus und die Umwelt wissen müsst, erklären wir euch hier.

Nachhaltige Handyakkus

Ein gesalzener Fortschritt

Bereits 2014 wurde der erste Energiespeicher, der mit Salzwasser anstelle der herkömmlichen Chemikalien funktioniert, von dem US-Amerikanischen Start-Up Aquion Energy entwickelt. Bisher wurde dieser Energiespeicher jedoch ausschließlich für die Speicherung von Solarenergie genutzt. Dies soll sich nun ändern. Ein Schweizer Forscherteam will das Prinzip auch für Smartphone- und Handyakkus umsetzen und entwickelte bereits einen ersten Prototypen der nachhaltigen Akkus, der schon einige Tests erfolgreich bestanden hat. Doch warum sollen die derzeitig genutzten und vor allem funktionierenden Lithium-Ionen-Akkus eigentlich gegen Salzwasser-Akkus ausgetauscht werden? Tatsächlich sprechen viele Gründe gegen den Einsatz von Lithium-Ionen-Akkus. Allerdings fehlte es bisher an Alternativen.

Was sind Lithium-Ionen-Akkus und warum sollen sie ersetzt werden?

Die heutzutage verbreitetsten Stromlieferanten für eure Smartphones sind sogenannte Lithium-Ionen-Akkus. Diese bestehen aus zwei Metallen und einer Flüssigkeit, welche Elektrolyt genannt wird. Dieses Elektrolyt besteht aus einem ätzenden, brennbaren und giftigen Chemiecocktail, der ziemlich umweltschädlich ist. Allerdings reagieren die Metalle erst durch das Elektrolyt miteinander und tauschen dadurch Elektronen miteinander aus, was zu der Speicherung von Strom führt. Dadurch speichern die Akkus, verkürzt gesagt, elektrische Energie. Je nachdem, welche Chemikalien genau verwendetet werden, kann es bei bestimmten Materialien, wie Lithium-Kobalt-Oxid, bei einer Überlastung sogar zu einer Explosion kommen. Anders als Salzwasser-Akkus sind Lithium-Ionen-Akkus allerdings nicht nur gefährlich und extrem umweltschädlich, sondern auch noch teurer in ihrer Herstellung.

Skandal um Lithium-Ionen-Akkus

In den Jahren 2016 und 2017 schockten Unfälle in Zusammenhang mit Handyakkus immer wieder viele Verbraucher. Die Vorfälle reichten von Bränden, die von während des Ladens überhitzen Lithium-Ionen-Akkus ausgelöst wurden, bis hin zu explodierten Smartphones. Besonders oft betroffen waren dabei Mobiltelefone des südkoreanischen Herstellers Samsung, der daraufhin mit einer Rückrufaktion reagierte. Millionen Geräte mussten ausgetauscht werden. Die verschiedenen Smartphone-Hersteller liefern sich einen harten Kampf um Handy-Nutzer. Immer schneller, immer häufiger werden neue Modelle auf den Markt gebracht, die die Massen anziehen sollen. Und so werden pro Minute zehn Handy-Akkus für die verschiedenen Modelle mit den gefährlichen Chemikalien für das Elektrolyt hergestellt. Bei einer so rasanten Herstellungsgeschwindigkeit im Umgang mit sensiblen Materialien können Fehler auftreten, die für Nutzer und Umwelt zum Risiko werden können. Nachhaltige Salzwasser-Akkus würden dieses Risiko nicht nur minimieren, sondern komplett umgehen.

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Salzwasser-Akkus

Wie funktionieren die nachhaltigen Akkus?

Simpel und doch genial: Bei den neuartigen Salzwasser-Akkus tauschten Forscher das chemische Elektrolyt einfach durch ein extrem hochkonzentriertes Salzwasser aus. Dies ist günstiger in der Produktion und scheint auch zu funktionieren. Und für diese Vorgehensweise, beziehungsweise den Gebrauch dieser Salzwasser-Akkus bei Handys und Smartphones, sprechen viele Argumente. So bestechen die nachhaltigen Akkus mit einer hohen Sicherheit und sind außerdem weitaus besser für die Umwelt als ihre Konkurrenten. Aufgrund der verwendeten Materialien sind diese Akkus nicht gesundheitsgefährdend, da sie weder ätzend noch giftig sind, sondern auch komplett ungefährlich. Anders als die weitverbreiteten Lithium-Ionen-Akkus können sie nämlich nicht explodieren.

Alles eine Frage der Leistung

Ein Problem müssen die Forscher allerdings noch lösen: Bisher liefern die Salzwasser-Akkus mit 2,6 Volt rund 1,1 Volt weniger Spannung als ein herkömmlicher Lithium-Ionen-Akku. Einfaches Wasser hingegen würde allerdings nur circa ein Drittel der Lithium-Ionen-Akku-Spannung erzeugen, da Wasser nur bis zu einer Spannungsdifferenz von 1,2 Volt chemisch stabil ist. Die nachhaltigen Akkus können mehr Spannung liefern, da sie kein "überschüssiges" Wasser enthalten. Zwar kann es ihre Spannung noch nicht mit den 3,7 Volt der Lithium-Ionen-Akkus aufnehmen, doch liefern sie bereits mehr als das Doppelte von einfachem Wasser und haben in Testphasen diverse Lade- und Entladezyklen überstanden. Die Schweizer Forscher wollen die nachhaltigen Akkus jedoch noch einer Reihe weiterer Testes unterziehen, bevor die sicheren, umweltfreundlichen und preiswerteren Salzwasser-Akkus massentauglich werden.

Fazit

Die Salzwasser-Akkus stehen also noch ganz am Anfang ihrer Karriere und es wird noch einige Zeit vergehen, bevor sie in euren Smartphones verbaut werden. Doch dann hätten die nachhaltigen Akkus das Potenzial, die gefährlichen und umweltschädlichen Lithium-Ionen-Akkus abzulösen. Explodierende Handyakkus würden dann der Vergangenheit angehören und die Umwelt würde weniger durch Handy-Nutzer belastet werden.

Doch nicht nur die Herstellung und Nutzung der Lithium-Ionen-Akkus ist in der Handyproduktion für die Umwelt ein heikles Thema. Die Produktion von Smartphones ist bei vielen benötigten Komponenten eine schädliche Angelegenheit. Für viele Bauteile werden seltene Erden und Metalle benötigt, die mittels gesundheitsschädigender Chemikalien überhaupt erst abgebaut werden können. Wenn ihr mehr über den Abbau dieser Materialien erfahren wollt, lest gerne unseren Artikel Rohstoffe und Seltene Erden in Smartphones.

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