Redox-Flow-Batterien: Ökologischer Stromspeicher aus Vanillin

Der Stromspeicher aus Vanillin ist nach Einschätzung der Wissenschaftler ein wichtiger Schritt in Richtung ökologisch nachhaltiger Energiespeicher. Stefan Spirk vom Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik der TU Graz und sein Team haben es geschafft, Redox-Flow-Batterien umweltfreundlicher zu machen, indem sie deren Kernelement – flüssige Elektrolyte, deren Komponenten zumeist aus ökologisch bedenklichen Schwermetallen oder seltenen Erden bestehen – durch herkömmliches Vanillin ersetzen, wie es auch in Vanillekipferl enthalten ist.

Nachhaltiger Energiespeicher

Vanillin, ein gängiger Aromastoff, ist eine der wenigen Feinchemikalien, die derzeit aus Lignin gewonnen wird. Spirk und sein Team veredeln Vanillin mithilfe von milder und grüner Chemie ohne den Einsatz von giftigen und teuren Metallkatalysatoren in ein redoxaktives Material, um damit einen Stromspeicher aus Vanillin bauen zu können. Der Prozess funktioniert bei Raumtemperatur und kann mit gewöhnlichen Haushaltschemikalien umgesetzt werden. Vanillin sei außerdem in großer Menge vorhanden. „Einerseits können wir es im Supermarkt kaufen, andererseits aber auch mithilfe einer simplen Reaktion von Lignin abspalten, das wiederum in großen Mengen in der Papierproduktion als Abfall anfällt.“

Patentierung und Kommerzialisierung

Das Team hat den Abspaltungs- und Veredelungsprozess patentiert. Jetzt wollen die Forschenden die Technologie kommerzialisieren, zumal das Verfahren hochskalierbar und für eine kontinuierliche Produktion geeignet ist. Spirk erklärt: „Der Plan ist, uns mit unserer Anlage an eine Zellstoff-Fabrik dranzuhängen und dort das Vanillin aus dem Lignin, das als Abfall übrigbleibt, zu isolieren. Das was wir nicht brauchen, kann in weiterer Folge in den regulären Kreislauf zurückfließen und man kann es gewohnt energetisch nutzen. Wir sind in konkreten Gesprächen mit Mondi AG, einem weltweit führenden Hersteller von papierbasierten Produkten, der sehr großes Interesse an der Technologie zeigt.“

Für die finale Umsetzung müsse man die Technologie im Echtbetrieb testen. Man ist nun auf der Suche nach Energieversorgungsunternehmen, die die Redox-Flow-Technologie des Start-ups in seine Infrastruktur einbauen und somit das Netz entlasten. Spirk ist überzeugt vom Gelingen, denn: „Wir können die Wertschöpfungskette rund um die Beschaffung der Rohstoffe und der Bauteile bis hin zur Stromerzeugung regional halten, Speicherkapazitäten bis zu 800 Megawattstunden ermöglichen, das Stromnetz entlasten und einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten.“

1.10.2020 | Quelle: TU Graz | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH