Vanillin gibt Backwaren ihr Aroma – und könnte bald auch in Flüssigbatterien enthalten sein. Grazer Forscher haben einen Weg gefunden, aus Vanillin einen Elektrolyten für Redox-Flow-Batterien zu machen. Der Vorteil von Vanillin ist, dass es einfach und in großen Mengen aus Abfällen der Holzherstellung gewonnen werden kann. Es könnte ein wichtiger Schritt hin zu umweltfreundlicheren Batterien sein.

Wie Vanillin zum Batteriematerial wird

Redox-Flow-Batterien oder Flüssigbatterien sind leistungsfähige Stromspeicher, die große Energiemengen speichern können. Sie arbeiten mit zwei verschiedenen Elektrolytflüssigkeiten, die jedoch oft giftige oder seltene Stoffe enthalten. Das macht sie teuer und wenig umweltfreundlich. Deshalb ist die Meldung von Forschern der TU Graz so spannend, die simples Vanillin als Basis für den Elektrolyten eingesetzt haben.

Vanillin lässt sich von Lignin abspalten, einem Stoff, der in Holz enthalten ist. Für die Herstellung von Papier oder Zellstoff wird das Lignin jedoch nicht benötigt und fällt in großen Mengen als Abfall an. Die Grazer Forscher haben aus dem Stoff mithilfe einer einfachen Reaktion Vanillin gewonnen, das eigentlich in Vanillekipferln oder anderen Backwaren als Aromastoff eingesetzt wird.

Um das Vanillin als Elektrolyten einsetzen zu können, erzeugten die Forscher daraus die redoxreaktive Verbindung 2‐Methoxy‐1,4‐Hydroquinon (MHQ). In wässriger Lösung als Elektrolyt eingesetzt, reagiert das MHQ in der Batterie mit dem zweiten Elektrolyten und wandelt sich dabei reversibel in das Molekül 2-Methoxy-1,4-Quinon (MQ) um. Im Grazer Versuch diente Para-Benzoquinon als zweiter Elektrolyt. Die Flüssigbatterie aus diesen Chemikalien hatte eine Effizienz von 97 bis 99 Prozent und hatte diese auch noch nach 250 Ladezyklen.

Die Ergebnisse sind vielversprechend, denn die Umwandlung des Vanillins ist einfach bei Raumtemperatur und mit Haushaltschemikalien möglich. Die umweltfreundliche Speicherung von Strom aus Wind und Sonne rückt damit einen Schritt näher. Ob es wirklich so einfach ist und ob der Akku in der Praxis eingesetzt werden kann, sollen jetzt Tests zeigen.

Mondi AG zeigt Interesse an Zusammenarbeit

Den Rohstoff Lignin wollen die Forscher direkt in einer Zellstofffabrik verarbeiten und das Vanillin daraus isolieren. Die Mondi AG, ein großer Hersteller von Papier und Verpackungen, zeige bereits großes Interesse, so die Forscher. Jetzt suchen sie noch einen Energieversorger, der den Speicher in seine Infrastruktur zur Netzentlastung einbaut. Gerade dafür sind Flüssigbatterien besonders geeignet, weil sie größer ausfallen als Lithium-Ionen-Akkus. Dafür sind sie leichter skalierbar als diese und haben eine längere Lebensdauer. Zudem sind sie feuerbeständiger und damit sicherer.

Quellen / Weiterlesen

Ökologischer Stromspeicher aus Vanillin | TU Graz
Vanillin statt Schwermetalle: Forscher entwickeln grüne Akkus | watson
Grazer Öko-Akku: Forscher sprechen von „bahnbrechendem Erfolg“ | futurezone.at
Umweltfreundlicher Stromspeicher aus Vanillin | scienexx
Bildquelle: © TU Graz

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