Økologisk strømlagringsbatteri lavet af vanillin

Forskere ved TU Graz har fundet en måde at omdanne det aromatiske stof vanillin til et redoxaktivt elektrolytmateriale til flydende batterier. Teknologien er et vigtigt skridt i retning af økologisk bæredygtig energilagring.

"Det er banebrydende inden for bæredygtig energilagringsteknologi, " siger Stefan Spirk fra Institute of Bioproducts and Paper Technology ved Graz University of Technology. Han og hans team er lykkedes med at gøre redox-flow-batterier mere miljøvenlige ved at erstatte deres kerneelement, den flydende elektrolyt, som for det meste består af økologisk skadelige tungmetaller eller sjældne jordarter - med vanillin, en vigtig ingrediens i østrigske vanilje croissanter.

Bæredygtig energilagring

Vanillin, en almindeligt anvendt smagsblanding, er et af de få finkemikalier fremstillet af lignin. Spirk og hans team forfiner lignin til vanillin til et redoxaktivt materiale ved hjælp af mild og grøn kemi uden brug af giftige og dyre metalkatalysatorer, så den kan bruges i flow-batterier. Processen fungerer ved stuetemperatur og kan implementeres med almindelige husholdningskemikalier. Vanillin findes også i store mængder. "Hvis du vil, du kan endda købe det i supermarkedet, men vi kan også bruge en simpel reaktion til at adskille det fra lignin, som igen produceres i store mængder som affaldsprodukt i papirproduktion."

Patentering og kommercialisering

Separations- og raffineringsprocessen blev patenteret, og de vellykkede testresultater blev offentliggjort i tidsskriftet Angewandte Chemie International Edition .

Nu vil forskerne kommercialisere teknologien, især da processen er meget skalerbar og velegnet til kontinuerlig produktion. Spirk forklarer:"Planen er at tilslutte vores anlæg til en massemølle og isolere vanillinen fra ligninet, der er tilovers som affald. Det, der ikke er nødvendigt, kan efterfølgende strømme tilbage til den normale cyklus og bruges energisk som normalt. Vi er i konkrete samtaler med Mondi AG, en førende global producent af papirbaserede produkter, som viser stor interesse for teknologien." Til den endelige implementering, teknologien skal afprøves i reel drift. Virksomheden søger nu energiforsyningsvirksomheder, der kan integrere start-up'ens redoxflow-teknologi i sin infrastruktur og dermed aflaste nettet. Spirk er overbevist om sin fremtidige succes, fordi:"Vi kan holde værdikæden lige fra indkøb af råvarer og komponenter til produktion af elektricitet på regionalt grundlag, muliggør lagerkapacitet på op til hundredvis af MWh, aflaste elnettet og yde et vigtigt bidrag til den grønne energilagring."

Flydende batteri som en del af puslespillet til energirevolutionen

Redox flow-teknologi er en vigtig brik i puslespillet for udvidelsen af ​​vedvarende energi, såsom vind- og solenergi, da den er kendetegnet ved lagring af store mængder energi og derfor kan afbøde spændingstoppe i elnettet. Batterierne er også velegnede som backup-opbevaring til stationære applikationer såsom kraftværker, hospitaler, mobiltelefonsystemer eller e-tankstationer. Redox flow batterier er lettere skalerbare, mindre giftig, mere genanvendeligt og mere brandsikkert end lithium-ion-batterier. Andre store fordele er deres høje forventede levetid og lave selvafladning.