{"id":42208,"date":"2017-05-02T07:00:14","date_gmt":"2017-05-02T05:00:14","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fenergie-elektrotechnik%2Fforscher-entwickeln-elektrolyte-fuer-redox-flow-batterien-aus-lignin-aus-der-zellstoffherstellung.html"},"modified":"2017-04-19T14:55:31","modified_gmt":"2017-04-19T12:55:31","slug":"forscher-entwickeln-elektrolyte-fuer-redox-flow-batterien-aus-lignin-aus-der-zellstoffherstellung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/forscher-entwickeln-elektrolyte-fuer-redox-flow-batterien-aus-lignin-aus-der-zellstoffherstellung\/","title":{"rendered":"Forscher entwickeln Elektrolyte f\u00fcr Redox-Flow-Batterien aus Lignin aus der Zellstoffherstellung"},"content":{"rendered":"

Die CMBlu Projekt AG will mit f\u00fcnf Partnern kosteng\u00fcnstige und nachhaltige organische Elektrolyte aus Lignin f\u00fcr Redox-Flow-Batterien entwickeln. Diese Batterien eignen sich vor allem f\u00fcr die station\u00e4re Speicherung von Wind- und Solarstrom gut. Eine Zellstofffabrik liefert Ligninsulfonate, die im Produktionsprozess als Nebenprodukt anfallen.<\/strong><\/p>\n

Das Vorhaben wird vom Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL) \u00fcber den Projekttr\u00e4ger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gef\u00f6rdert.<\/p>\n

Forscher gehen davon aus, dass die Kapazit\u00e4t station\u00e4rer Energiespeicher in Deutschland bei bis zu 176 GWh (= 176.000.000 kWh) liegen k\u00f6nnte1. Zum Vergleich: Ein Vier-Personen-Haushalt verbraucht im Jahr im Durchschnitt gut 4.000 kWh. Redox-Flow-Batterien eignen sich grunds\u00e4tzlich gut f\u00fcr diese Aufgabe, da ihre Speicherkapazit\u00e4t unabh\u00e4ngig von ihrer elektrischen Leistung skaliert werden kann. Denn die beiden Elektrolyte f\u00fcr die negative und positive Elektrodenseite werden in separaten Tanks gelagert. Damit ist die Speicherkapazit\u00e4t im Prinzip nur durch die Gr\u00f6\u00dfe der Tanks und die Menge der Elektrolyte limitiert. Bisher setzt man f\u00fcr Letztere in der Regel Verbindungen des Metalls Vanadium ein, die jedoch in den erforderlichen gro\u00dfen Mengen nicht zur Verf\u00fcgung stehen, teuer und chemisch relativ instabil sind. Eine Alternative k\u00f6nnten Elektrolyte aus organischen Verbindungen sein, die sich aus Lignin gewinnen lassen. Lignin f\u00e4llt in der Zellstoff- und Papierproduktion weltweit im Millionen-Tonnen-Ma\u00dfstab an.<\/p>\n

Chinone sind die Zielmolek\u00fcle in dem jetzt begonnenen Vorhaben. Die Forscher wollen zwei geeignete Redox-Paare mit ausreichend verschiedenen elektrochemischen Potenzialen aus Ligninsulfonaten gewinnen, die in der Ablauge des Zellstoffwerks anfallen. Die geplante Herstellungskette umfasst einen Filtrationsschritt zur Reinigung, eine elektrochemische und chemo-katalytische Lignin-Spaltung zu aromatischen Vorl\u00e4uferverbindungen, die anschlie\u00dfend zu Chinonen umgesetzt werden. Eventuell ist noch eine chemische Modifikation der erhaltenen Chinone notwendig. Ligninsulfonat ist wasserl\u00f6slich, sodass alle Reaktionen in w\u00e4ssriger L\u00f6sung ablaufen k\u00f6nnen. Die Optimierung der Komponenten und der Zellaufbau der Redox-Flow-Batterie geh\u00f6ren ebenfalls zum Arbeitsumfang des Vorhabens.<\/p>\n

Ist das Proof-of-Concept erfolgreich, wollen die Wissenschaftler in einem Folgeprojekt eine Pilotanlage mit einer Produktion von einem Kilogramm Chinonen pro Tag errichten. Bez\u00fcglich der Wirtschaftlichkeit ist das Forscher-Team um die CMBlu AG optimistisch: Die International Energy Agency sieht den Durchbruch der Batteriespeicher-Technologie bei Kosten von maximal 0,08 Euro pro gespeicherter kWh – diese Kosten halten die Forscher mit ihrem Ansatz f\u00fcr mittelfristig erreichbar.<\/p>\n

Der Einsatz von Lignin in Energiespeichersystemen w\u00e4re eine bedeutende Aufwertung dieser ohnehin anfallenden Ressource, die bisher haupts\u00e4chlich thermisch verwertet wird. Die nicht zum Elektrolyt umgewandelten Bestandteile der Lignin-haltigen Ablauge sollen wieder in den Stoffkreislauf der Zellstofffabrik zur\u00fcckgef\u00fchrt werden, um weiterhin f\u00fcr die Energiegewinnung zur Verf\u00fcgung zu stehen. Da Lignin ein pflanzlicher Rohstoff ist, verbrennt er weitgehend CO2-neutral. Auch die anorganischen Chemikalien wollen die Forscher zur\u00fcckgewinnen, so dass die Prozesse der Zellstoffproduktion kaum beeinflusst werden.<\/p>\n

N\u00e4here Informationen zu den einzelnen Teilvorhaben stehen auf fnr.de unter den F\u00f6rderkennzeichen zur Verf\u00fcgung:<\/h2>\n

22401716\u00a0\u00a0 CMBlu Projekt AG
\nRedox-Flow-Zelle<\/p>\n

22402816\u00a0\u00a0 Technische Hochschule Mittelhessen
\nTrennverfahren<\/p>\n

22402916\u00a0\u00a0 Johannes Gutenberg-Universit\u00e4t Mainz
\nElektrochemie<\/p>\n

22403016\u00a0\u00a0 Justus-Liebig-Universit\u00e4t Gie\u00dfen
\nChemische Synthese und Modifikation<\/p>\n

22403116\u00a0\u00a0 Justus-Liebig-Universit\u00e4t Gie\u00dfen
\nElektrolyte<\/p>\n

22403216\u00a0\u00a0 MANN + HUMMEL GmbH
\nFiltrationsmembranen<\/p>\n

Pressekontakt:
\nFachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
\nNicole Paul
\nTel.: +49 3843 6930-142
\nMail: n.paul(bei)fnr.de<\/p>\n

PM 2017-18<\/p>\n

1 https:\/\/www.agora-energiewende.de\/fileadmin\/Projekte\/2015\/PV-Speicher-Rollout\/Agora_Speicherdurchbruch_2015-10-27.pdf<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Projektpartner halten Kosten von acht Cent pro kWh gespeichertem Strom für möglichDie CMBlu Projekt …<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[13319,11777,11567],"supplier":[6286,13318,19232,967,10779,2673],"class_list":["post-42208","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-elektrolyte","tag-nachhaltig","tag-umwelt","supplier-bundesministerium-ernahrung-landwirtschaft","supplier-cmblu-projekt-ag","supplier-fachagentur-nachwachsende-rohstoffe-e-v-fnr","supplier-international-energy-agency-iea","supplier-justus-liebig-universitaet-giessen","supplier-technische-hochschule-mittelhessen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/42208","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=42208"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/42208\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=42208"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=42208"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=42208"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=42208"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}