{"id":175280,"date":"2026-04-07T07:35:00","date_gmt":"2026-04-07T05:35:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=175280"},"modified":"2026-04-02T11:44:03","modified_gmt":"2026-04-02T09:44:03","slug":"vom-destillationsruckstand-zum-energiespeicher-forscher-verwandeln-bourbon-nebenprodukte-in-superkondensatoren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/vom-destillationsruckstand-zum-energiespeicher-forscher-verwandeln-bourbon-nebenprodukte-in-superkondensatoren\/","title":{"rendered":"Vom Destillationsr\u00fcckstand zum Energiespeicher: Forscher verwandeln Bourbon-Nebenprodukte in Superkondensatoren"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Im Bundesstaat Kentucky werden 95% des weltweiten Bourbons hergestellt, und bei der Herstellung von\u00a0Bourbon<\/a>\u00a0f\u00e4llt eine enorme Menge an Getreideabf\u00e4llen an, die sogenannte Schlempe. Nun haben Forscher der Universit\u00e4t von Kentucky ein Verfahren entwickelt, um diese Schlempe in\u00a0Elektroden<\/a>\u00a0umzuwandeln. Mit den Elektroden aus Bourbon-Nebenprodukten schufen sie\u00a0Superkondensatoren<\/a>, die mehr Energie speichern k\u00f6nnen als vergleichbar gro\u00dfe kommerzielle Ger\u00e4te.<\/p>\n\n\n

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\"Forscher
Forscher wandelten Bourbon-Brennereiabf\u00e4lle (linkes Bild) in Elektroden f\u00fcr Superkondensatoren (rechtes Bild) um, die mehr Energie pro Kilogramm speichern als handels\u00fcbliche Ger\u00e4te. \u00a9 Josiel Barrios Cossio<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Josiel Barrios Cossio, ein Doktorand, erfuhr erstmals vom Ausma\u00df des Abfallproblems bei amerikanischem Whiskey, als er im Rahmen eines Forschungspraktikums Lebensmittel-, Energie- und Wasserprobleme in Kentucky untersuchte. “Bei der Herstellung von Bourbon f\u00e4llt die 6- bis 10-fache Menge an Schlempe als Abfall an”, sagt Barrios Cossio, “das ist also eine gro\u00dfe Sache.”<\/p>\n\n\n\n

Bei dieser Schlempe handelt es sich um eine schlampige Maische, die normalerweise an Landwirte als Viehfutter oder Bodenhilfsstoff verkauft wird. Sie ist jedoch schwer zu transportieren, solange sie nass ist, und ihre Trocknung ist teuer.<\/a><\/p>\n\n\n\n

Eine alternative L\u00f6sung ist die direkte Umwandlung der suppigen Schlempe in wertvollere Kohlenstoffmaterialien mit Hilfe einer Technik namens hydrothermale Karbonisierung, die dem Druckkochen mit hoher Intensit\u00e4t \u00e4hnelt. “Wir k\u00f6nnten die Schlempe so nehmen, wie sie ist, in einer Dispersion mit viel Wasser”, sagt Barrios Cossio, “und diesen Nachteil als Vorteil nutzen.”<\/p>\n\n\n\n

Das Team interessierte sich f\u00fcr Kohlenstoffmaterialien, weil sie sich gut als Elektroden f\u00fcr Superkondensatoren, eine Art Energiespeicher, eignen. Die hydrothermale Karbonisierung k\u00f6nnte einen pflanzlichen Abfall als Quelle f\u00fcr diese Elektroden bieten. Fr\u00fchere Forschungen haben gezeigt, dass landwirtschaftliche Nebenprodukte wie Maisfasern durch diese Art der Erhitzung in Kohlenstoffmaterialien umgewandelt werden k\u00f6nnen, aber die Strategie wurde noch nicht mit Bourbonschlempe ausprobiert, die aus einer Getreidemischung besteht, die Mais enthalten muss.<\/p>\n\n\n\n

Also machten sich Barrios Cossio und Marcelo Guzman, Chemiker an der Universit\u00e4t von Kentucky und Hauptverantwortlicher f\u00fcr das Projekt, daran, die Abf\u00e4lle ihrer \u00f6rtlichen Brennereien in Elektroden f\u00fcr Superkondensatoren zu verwandeln.<\/p>\n\n\n\n

Der erste Schritt bestand darin, mit den Brennereibesitzern in Kontakt zu treten, Vertrauen aufzubauen und sie davon zu \u00fcberzeugen, den Forschern Zutritt zu ihren Anlagen zu gew\u00e4hren, um Proben zu nehmen und “etwas Lustiges damit zu machen”, so Barrios Cossio. Die Chemiker der University of Kentucky haben Beziehungen zu Brennereien von Kentucky bis Illinois und sogar Kanada aufgebaut, um deren Abf\u00e4lle zu nutzen.<\/p>\n\n\n\n

Das Team verwandelte die feuchte Schlempe in ein feines schwarzes Pulver, indem es das Abfallprodukt in einem 10-Liter-Reaktor mit Hitze und Druck behandelte. Anschlie\u00dfend wurde das schwarze Pulver in einem Ofen auf 200 Grad Celsius (392 Grad Fahrenheit) erhitzt, entweder allein, um harten Kohlenstoff zu bilden, oder mit Kaliumhydroxid auf 800 Grad Celsius (1.472 F), um Aktivkohle zu bilden. Hartkohle ist wie Graphit, aber mit weniger sauber gestapelten Kohlenstoffbl\u00e4ttern, was sie ideal f\u00fcr die Aufnahme von mehr Lithiumionen macht, um die Energiespeicherf\u00e4higkeit zu erh\u00f6hen. Aktivkohle ist extrem por\u00f6s, d.h. sie kann gro\u00dfe Mengen an Ladung und damit Energie auf ihrer gro\u00dfen inneren Oberfl\u00e4che speichern.<\/p>\n\n\n\n

Zur Erprobung des Konzepts stellte das Team Doppelschichtkondensatoren her, indem es einen fl\u00fcssigen Elektrolyten zwischen Aktivkohleelektroden einf\u00fcgte. In Tests konnten diese m\u00fcnzgro\u00dfen Superkondensatoren bis zu 48 Wattstunden pro Kilogramm speichern, was mit handels\u00fcblichen Kondensatoren vergleichbar war.<\/p>\n\n\n\n

Die Forscher experimentierten auch mit hybriden Lithium-Ionen-Superkondensatoren, die einen Kompromiss zwischen den schnellen Entladegeschwindigkeiten von Kondensatoren und der h\u00f6heren Energiespeicherung von Batterien darstellen sollen. Sie bauten also Ger\u00e4te mit einer Aktivkohleelektrode vom Typ Kondensator und einer Hartkohleelektrode vom Typ Batterie, die beide mit Lithiumionen versetzt wurden. Diese aus Destillation gewonnenen Superkondensatoren speicherten bis zu 25 Mal mehr Energie pro Kilogramm als herk\u00f6mmliche Versionen.<\/p>\n\n\n\n

Die Lithium-Ionen-Superkondensatoren sind auch ein neues Beispiel f\u00fcr die Verwendung einer landwirtschaftlichen Quelle f\u00fcr zwei verschiedene Elektroden in einem einzigen Ger\u00e4t. “F\u00fcr mich war es eine gro\u00dfe Entdeckung, dass man aus diesen Abf\u00e4llen Hybridger\u00e4te herstellen kann”, sagt Barrios Cossio. “Hybridger\u00e4te sind nicht \u00fcblich. Nicht \u00fcblich und nicht einfach herzustellen.”<\/p>\n\n\n\n

Die n\u00e4chsten Schritte der Forscher bestehen darin, die Energiespeichermechanismen ihrer aus Destillationsr\u00fcckst\u00e4nden gewonnenen Superkondensatoren zu untersuchen, um sie f\u00fcr die Kommerzialisierung zu optimieren. Ihr Ziel ist es, gr\u00f6\u00dfere Versionen der Superkondensatoren zu entwickeln, so dass diese Technologie eines Tages dazu beitragen k\u00f6nnte, das Stromnetz zu stabilisieren, wenn mehr erneuerbare Energiequellen einbezogen werden. <\/strong>Unmittelbar danach wird das Team eine Lebenszyklusanalyse sowie eine Bewertung der wirtschaftlichen und technologischen Machbarkeit durchf\u00fchren, um die Nachhaltigkeit der Umwandlung von Brennereiabf\u00e4llen in Energiespeicher zu bewerten.<\/p>\n\n\n\n

Insgesamt freut sich das Team, dass es in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Andrea Balducci von der Friedrich-Schiller-Universit\u00e4t Jena eine prototypische L\u00f6sung f\u00fcr ein lokales Problem gefunden hat. “Dieses Projekt erm\u00f6glichte es uns, ein reales Problem mit Industrien auf unserer Landesebene zu verkn\u00fcpfen”, sagt Guzman, “und das war super cool.”<\/p>\n\n\n\n

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Originalver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n\n\n\n

Yutong Chen, Liangxian Liu, Lijian Cai, Guoqing Mu, Tian Ju, Ming Wei, Zhenhua Li, Zetan Lu, Na Wang, Tianpeng Zhang, Jian Li, Yanjun Xie, Shaoliang Xiao; “High-Performance Wet Adhesion of Wood with Chitosan<\/a>“; ACS Sustainable Chemistry & Engineering, Volume 12, 2024-3-9<\/em><\/p>\n\n\n\n

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