Cenosphären transformieren Gebäude zu Mega-Energiespeichern

Mit einer neuen Technologie, die Cenosphären aus Kohle nutzt, verwandeln sich Gebäude bald in umfangreiche Energiespeicher.

Forscher der University of Alabama und des US National Renewable Energy Laboratory (NREL) haben eine Methode entwickelt, mit der Gebäude in Zukunft als gigantische erneuerbare Energiebatterien dienen könnten – dank Cenosphären. Laut ev-riders.com könnte diese Technologie dazu beitragen, die Energieproduktion zu revolutionieren und die Ziele des im November 2023 in Dubai beschlossenen COP28-Abkommens zu erreichen.

Das Ziel des Abkommens ist ambitioniert: Bis 2030 soll sich die Menge der erzeugten erneuerbaren Energie verdoppeln. Diese Maßnahme ist entscheidend, um die globale Erwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen. Laut ev-riders.com könnten unsere Gebäude bald nicht nur Orte zum Leben und Arbeiten sein, sondern auch aktive Teilnehmer an einem nachhaltigen Energiekreislauf. Dank der neuen Technologie kann überschüssige Energie, die zum Beispiel PV-Anlagen erzeugen, besser gespeichert werden und steht so für den späteren Bedarf zur Verfügung.

Cenosphären: Leichtgewichte effizient nutzen

Das Herzstück der neuen Technologie bilden Cenosphären. Diese sind hohle, leichte Kugeln, die mit Luft oder einem inerten Gas gefüllt sind. Sie bestehen hauptsächlich aus Siliziumdioxid und Aluminiumoxid und entstehen als Nebenprodukt der Kohleverbrennung in thermischen Kraftwerken. Sie verfügen über eine geringe Dichte zwischen 0,35 und 0,45 g/cm³, was sie besonders leicht macht. Diese Eigenschaft prädestiniert Cenosphären für Anwendungen, bei denen ein geringes Gewicht erforderlich ist.

Durch ihre kugelförmige Gestalt lassen sich Cenosphären gleichmäßig in verschiedene Materialien einmischen, was die Verarbeitung vereinfacht und die Qualität des Endprodukts verbessert. Zudem besitzen sie die Fähigkeit, Schallwellen zu reflektieren und zu absorbieren, was sie zu einem wichtigen Bestandteil in der Akustik macht, beispielsweise in Schallschutzpaneelen.

Cenosphären verstärken Materialien nachhaltig

Ihre mechanische Widerstandsfähigkeit macht sie zu einem wertvollen Zusatz in Farben, Keramiken, Asphalt und Beton, wo sie die Struktur des Trägermaterials verstärken. Außerdem sind Cenosphären hitzebeständig und werden daher in Gießereien als Flammschutzmittel und für Beschichtungen eingesetzt, die extremen Temperaturen standhalten müssen.

Wenn sie in Materialien wie Beton eingebettet sind, fungieren sie ähnlich wie ein Wärmespeicher, der Energie aufnimmt und bei Bedarf freisetzt.

Professor Jialai Wang von der University of Alabama hebt hervor, wie entscheidend diese Entwicklung für die Zukunft der Energie ist. „Durch die Integration dieser Technologie in die Energie-Systeme der Gebäude können wir überschüssige Energie speichern und nutzen, wenn sie am meisten benötigt wird“, erklärt Wang. Dies könnte insbesondere während Zeiten geringer Produktion oder hoher Nachfrage nach erneuerbaren Energien von Vorteil sein.

Ein Schritt in Richtung grünerer Zukunft

Diese neuen Systeme können auch dazu beitragen, Schwankungen im Energieangebot auszugleichen und die Netzstabilität zu verbessern. Im Falle eines Notfalls oder bei Unterbrechungen des Stromnetzes könnten die so ausgestatteten Gebäude eine zuverlässige Energiequelle bieten.

Was du dir merken solltest:

Cenosphären sind leichte, hohle Kugeln aus Siliziumdioxid und Aluminiumoxid, die als Nebenprodukt der Kohleverbrennung entstehen. Durch ihre geringe Dichte sind sie für Anwendungen geeignet, bei denen Leichtigkeit gefragt ist.
Aufgrund ihrer mechanischen Widerstandsfähigkeit und Hitzebeständigkeit eignen sich Cenosphären hervorragend zur Verstärkung von Materialien wie Farben, Keramiken, Asphalt und Beton sowie als Flammschutzmittel und Beschichtungen in Gießereien.
Die vielseitigen Eigenschaften von Cenosphären machen sie zu einem wertvollen Zusatz in verschiedenen Industrien, von der Bauindustrie bis zur Herstellung von Polymeren und Keramiken.