{"id":42854,"date":"2017-05-22T06:42:41","date_gmt":"2017-05-22T04:42:41","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Fvon-batterien-bis-zu-vanillin-elektrochemie-verwandelt-holzabfaelle.html"},"modified":"2017-05-15T14:30:21","modified_gmt":"2017-05-15T12:30:21","slug":"abfaelle-der-papier-und-zellstoffindustrie-liefern-ausgangsmaterial-fuer-entwicklung-neuer-redox-flow-batterie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/abfaelle-der-papier-und-zellstoffindustrie-liefern-ausgangsmaterial-fuer-entwicklung-neuer-redox-flow-batterie\/","title":{"rendered":"Abf\u00e4lle der Papier- und Zellstoffindustrie liefern Ausgangsmaterial f\u00fcr Entwicklung neuer Redox-Flow-Batterie"},"content":{"rendered":"

Die Stabilisierung der Stromnetze wird mit dem Ausbau erneuerbarer Energien eine wachsende Herausforderung. Hier k\u00f6nnten Redox-Flow-Batterien einen wichtigen Beitrag leisten. Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universit\u00e4t Mainz (JGU) arbeiten im Rahmen eines Kooperationsprojekts an der Entwicklung neuer Elektrolyte f\u00fcr Redox-Flow-Batterien auf der Basis von Lignin, das in der Zellstoffherstellung aus Holz als Abfallprodukt anf\u00e4llt. Gemeinsam mit ihren industriellen und wissenschaftlichen Partnern erforschen die Mainzer Chemiker damit die Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur effizienteren Verwendung erneuerbarer Energien. Bisher wird f\u00fcr Flussbatterien vor allem das Metall Vanadium verwendet, das jedoch nur in begrenzter Menge zur Verf\u00fcgung steht und au\u00dferdem teuer ist. F\u00fcr die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Siegfried Waldvogel vom Institut f\u00fcr Organische Chemie erschlie\u00dft sich mit diesem Projekt ein neues Forschungsfeld, in das sie ihre langj\u00e4hrige Erfahrung auf dem Gebiet der Elektrochemie einbringen kann.<\/strong><\/p>\n

\"Foto:
Foto: Carsten Siering, JGU
Bis zu acht verschiedene Versuche k\u00f6nnen gleichzeitig in diesem Screening-Elektrolyseur durchgef\u00fchrt werden. In jedem der kleinen Kunststoffbecher stecken zwei Elektroden.<\/figcaption><\/figure>\n

Im Falle der Redox-Flow-Batterie geht es den Wissenschaftlern darum, aus Lignin, das in Holz und allgemein in Pflanzen f\u00fcr Stabilit\u00e4t sorgt, geeignete Redox-Paare herzustellen. Diese Redox-Paare werden im Elektrolyt von Flussbatterien aufgeladen und dann getrennt in Tanks gespeichert. Bei Bedarf werden sie sp\u00e4ter in der galvanischen Zelle zur Energieerzeugung wieder zusammengef\u00fchrt. “Wir werden aus der Ablauge, die bei der Papier- und Zellstoffproduktion anf\u00e4llt, durch elektrochemische Zersetzung Chinone gewinnen und sie f\u00fcr den Einsatz in einer Batterie weiter optimieren”, erl\u00e4utert Waldvogel die Aufgabe der Mainzer Kooperationspartner. Das Projekt wird vom Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL) bis Januar 2019 gef\u00f6rdert.<\/p>\n

Elektrosynthese bringt gr\u00fcne Chemie voran<\/h3>\n

“Die Elektrosynthese hat hier in Mainz sehr an Fahrt aufgenommen”, erg\u00e4nzt Waldvogel, der das Forschungsgebiet seit 2010 an der Johannes Gutenberg-Universit\u00e4t Mainz etabliert. In den letzten drei Jahren konnte die Gruppe neue Projekte mit einem F\u00f6rdervolumen von rund vier Millionen Euro einwerben. Bei der Elektrosynthese geht es im Wesentlichen darum, elektrischen Strom als Reagens zu nutzen, wobei die Elektronen zur Oxidation oder Reduktion von organischen Stoffen dienen. Das ist billiger und wesentlich umweltfreundlicher als konventionelle Reagenzien, sofern Elektrizit\u00e4t aus erneuerbaren Energien verwendet wird. “Man spricht aktuell von der Elektrifizierung der chemischen Synthese und es wird erwartet, dass diese Entwicklung zuk\u00fcnftige Industriegesellschaften weltweit beeinflusst”, so Waldvogel.<\/p>\n

Bisher gibt es nur wenige industriell genutzte elektrosynthetische Prozesse f\u00fcr organische Molek\u00fcle. Die Gruppe von Prof. Dr. Siegfried Waldvogel hat nun unter anderem die Gewinnung des Aromastoffs Vanillin aus Holzabf\u00e4llen entwickelt. Au\u00dferdem werden einige Hilfsstoffe f\u00fcr chemische Reaktionen mit diesen Verfahren schneller verf\u00fcgbar gemacht. Eine besondere Erfolgsgeschichte ist die Ver\u00e4nderung eines Arzneimittelbausteins in Kooperation mit Novartis: Nachdem konventionelle Methoden nicht ans Ziel f\u00fchrten, gen\u00fcgte den Mainzer Wissenschaftlern nur eine elektrochemische Umsetzung, um das Produkt zu erhalten.<\/p>\n

Neben Geschmacks- und Duftstoffen sowie Wirkstoffen sieht Waldvogel f\u00fcr die Elektrosynthese gro\u00dfes Potenzial bei der Herstellung spezieller Erzeugnisse f\u00fcr die Agrochemie und von Molek\u00fclen f\u00fcr die Materialwissenschaften. Mit dieser Methode k\u00f6nnen oft viele konventionelle Syntheseschritte abgek\u00fcrzt werden. Dar\u00fcber hinaus senkt das Verfahren die Abh\u00e4ngigkeit von knappen Rohstoffen, die normalerweise f\u00fcr chemische Reagenzien ben\u00f6tigt werden. Die Flusselektrolyseure f\u00fcr die Laborversuche, bei denen elektrochemische Prozesse ablaufen, werden in der JGU-eigenen Werkstatt als Prototypen entwickelt und gebaut.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Die Stabilisierung der Stromnetze wird mit dem Ausbau erneuerbarer Energien eine wachsende Herausforderung. Hier k\u00f6nnten Redox-Flow-Batterien einen wichtigen Beitrag leisten. Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universit\u00e4t Mainz (JGU) arbeiten im Rahmen eines Kooperationsprojekts an der Entwicklung neuer Elektrolyte f\u00fcr Redox-Flow-Batterien auf der Basis von Lignin, das in der Zellstoffherstellung aus Holz als Abfallprodukt anf\u00e4llt. Gemeinsam mit ihren […]<\/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":[],"supplier":[6286,16093],"class_list":["post-42854","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","supplier-bundesministerium-ernahrung-landwirtschaft","supplier-johannes-gutenberg-universitaet-mainz"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/42854","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=42854"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/42854\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=42854"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=42854"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=42854"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=42854"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}