{"id":148288,"date":"2024-07-18T07:32:00","date_gmt":"2024-07-18T05:32:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=148288"},"modified":"2024-07-15T15:10:29","modified_gmt":"2024-07-15T13:10:29","slug":"wertstoffe-aus-holz-abfallen-fur-energiespeicher-und-umwelttechnik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wertstoffe-aus-holz-abfallen-fur-energiespeicher-und-umwelttechnik\/","title":{"rendered":"Wertstoffe aus Holz-Abf\u00e4llen f\u00fcr Energiespeicher und Umwelttechnik"},"content":{"rendered":"\n\n\n
\"Gef\u00e4llte
Gef\u00e4llte B\u00e4ume in einem Forst bei Stadtroda. In der Holzindustrie fallen gro\u00dfe Mengen Lignin an, den die Forschenden vom Abfallprodukt zum Wertstoff aufwerten wollen. \u00a9 Jan-Peter Kasper (Universit\u00e4t Jena)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Das Biopolymer Lignin kommt in gro\u00dfen Mengen in B\u00e4umen vor. Es sorgt daf\u00fcr, dass das Holz der B\u00e4ume stabil bleibt. Verarbeitet man dieses Holz beispielsweise zu Papier, ist nur der Zelluloseanteil des Holzes interessant. Das Lignin bleibt \u00fcbrig \u2013 immerhin knapp die H\u00e4lfte der Masse des Baumes. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

\n

\u201eIn der Zellstoffindustrie fallen weltweit j\u00e4hrlich rund 50 Millionen Tonnen Lignin an. Der Gro\u00dfteil davon wird einfach verbrannt\u201c, sagt Prof. Dr. Martin Oschatz von der Universit\u00e4t Jena<\/strong>. Doch daf\u00fcr, so macht der Professor f\u00fcr Chemie der Materialien f\u00fcr Energieanwendungen deutlich, sei Lignin viel zu schade. \u201eEs besteht, wie Zellulose und andere Biopolymere, aus Kohlenwasserstoffbausteinen, die sich in der Chemie wesentlich sinnvoller nutzen lassen.\u201c<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Genau das haben Oschatz und ein interdisziplin\u00e4res Forschungsteam des an der Universit\u00e4t angesiedelten Center for Energy and Environmental Chemistry (CEEC Jena)<\/a> nun vor. Ihr neuer Verbund \u201eLignUp\u201c hat zum Ziel, Lignin vom Abfallprodukt zum Wertstoff aufzuwerten. Das Projekt wird in den kommenden sechs Jahren von der\u00a0Carl-Zeiss-Stiftung im Rahmen des Programms \u201eCZS Durchbr\u00fcche\u201c<\/a> mit knapp f\u00fcnf Millionen Euro gef\u00f6rdert.<\/p>\n\n\n\n

Einheimischer Rohstoff verkn\u00fcpft kritische Ressourcen mit Bio\u00f6konomie<\/h3>\n\n\n\n

Konkret haben die Forschenden den Einsatz von Lignin als Ausgangsstoff f\u00fcr Funktionsmaterialien im Blick, die dabei helfen, Energiespeicher nachhaltiger zu machen. <\/p>\n\n\n\n

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\u201eBatterien enthalten meist noch kritische Metalle wie Lithium, Kobalt oder Mangan, deren Gewinnung mit hohem Aufwand verbunden und deren Ressourcen begrenzt sind\u201c, so Oschatz<\/strong>. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Er und das \u201eLignUp\u201c-Team wollen daher nach neuen Batteriematerialien suchen, die auf Basis von Lignin hergestellt werden k\u00f6nnen und die diese Metalle nicht mehr ben\u00f6tigen. Aus Lignin lassen sich zudem neuartige Filtermaterialien synthetisieren, die Metalle aus w\u00e4ssrigen L\u00f6sungen selektiv abtrennen k\u00f6nnen. Damit lie\u00dfen sich kritische Metalle in nachhaltigen Batterierecycling-Prozessen zur\u00fcckgewinnen oder in der wasserbasierten Erzaufbereitung umweltschonend extrahieren.<\/p>\n\n\n\n

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\u201eWir verkn\u00fcpfen hier erstmals industrielle Bio\u00f6konomie branchen\u00fcbergreifend mit Energietechnik. Lignin bietet sich aufgrund seiner vielseitigen chemischen Struktur als Ausgangsmaterial f\u00fcr solch neuartige Funktionsmaterialien sehr gut an\u201c, sagt Umweltchemiker Prof. Dr. Michael Stelter, der gemeinsam mit Martin Oschatz das \u201eLignUp\u201c-Team <\/strong>leitet. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Dar\u00fcber hinaus sei Lignin als heimischer Rohstoff in gro\u00dfen Mengen und stabiler Qualit\u00e4t vorhanden und auch deshalb f\u00fcr eine gro\u00dftechnische Nutzung sehr gut geeignet, so Stelter weiter. Das neue Projekt wird auch der Startschuss f\u00fcr einen neuen langfristigen Schwerpunkt zu Bio\u00f6konomie und Energiematerialien am CEEC Jena sein.<\/p>\n\n\n\n

Lignin als Basis f\u00fcr Elektroden in Energiespeichern<\/h3>\n\n\n\n

Aus Lignin gewonnene Kohlenstoff-Aktivmaterialien k\u00f6nnten zum Beispiel als Elektrodenmaterial in Speicher-Kondensatoren und Natriumbatterien zum Einsatz kommen und dort kritische Metalle ersetzen. Solche und andere nachhaltige Energiespeicher wie metallfreie Redox-Flow-Batterien sind bereits seit l\u00e4ngerem ein Forschungsschwerpunkt des CEEC Jena, aus dem sich auch das Kern-Team des \u201eLignUp\u201c-Projekts rekrutiert. Externe Forschende des Th\u00fcringer Innovationszentrums f\u00fcr Wertstoffe (ThIWERT)<\/a> in Nordhausen und der Universit\u00e4t Bayreuth bringen ebenfalls ihre Expertise ein.<\/p>\n\n\n\n

Lignin-basierte Funktionsmaterialien zur Anreicherung von Metallen <\/h3>\n\n\n\n

In der zweiten S\u00e4ule des Projekts geht es um die Erschlie\u00dfung neuer Quellen f\u00fcr kritische Metalle. <\/p>\n\n\n\n

\n

\u201eBereits heute wird versucht, aus Meerwasser oder aus speziellen bergbaulichen W\u00e4ssern durch Membranen oder Adsorptionsmaterialien interessante Metalle abzuscheiden. K\u00fcnftig kommen noch wasserbasierte Recyclingverfahren f\u00fcr Metalle hinzu \u2013 etwa aus dem Batterierecycling. Wir wollen daher eine Materialbibliothek aufbauen und Synthesewege entwickeln, mit denen sich neue Funktionsmaterialien aus Ligninbestandteilen ma\u00dfschneidern lassen, die f\u00fcr die Gewinnung von Metallen aus Wasser besser geeignet sind\u201c, sagt Martin Oschatz<\/strong>.\u00a0<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Kontakt<\/h3>\n\n\n\n

Martin Oschatz, Prof. Dr.
E-Mail: martin.oschatz@uni-jena.de<\/a>
Tel.: +49 3641 9-48400<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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