Ekologická akumulátorová baterie vyrobená z vanilinu, základní složky vanilkové příchuti

Výzkumník TU Graz Stefan Spirk našel způsob, jak nahradit kapalné elektrolyty v redox průtokové baterii vanilinem. Kredit: © Lunghammer – TU Graz

Vědci z TU Graz našli způsob, jak převést vonnou vanilinovou látku na redoxaktivní elektrolytický materiál pro kapalné baterie. Technologie je důležitým krokem k dalšímu šetření ekologické energie.

Zničila celou technologii udržitelné skladování energie, “řekl Stefan Spirk z Graz University of Technology Institute of Bioproduct and Paper Technology. Se svým týmem úspěšně vyrobil redoxní baterie šetrnější k životnímu prostředí nahrazením jejich hlavního prvku, tekutého elektrolytu, který je většinou složen ze škodlivých ekologických těžkých kovů. nebo vzácné půdy – obsahující vanilin, základní složku rakouských vanilkových croissantů.

Udržitelné skladování energie

Vanilin, běžně používaná aromatická sloučenina, je jednou z mála dobře vyrobených chemikálií odvozených od ligninu. Mezinárodní výzkumné týmy a společnosti prokázaly, že lignin může být vhodný jako výchozí materiál pro výrobu elektrolytů.

Výzkumníci kapalných baterií TU Graz

Chcete prodat „zelenou“ technologii redox toku vyvinutou Technickou univerzitou v Grazu: Dominik Wickenhauser, Dieter Wurm, Stefan Spirk, Wolfgang Bauer, Georg Rudelstorfer, Werner Schlemmer a Wolfgang Zitz (fl). Kredit: © Lunghammer – TU Graz

Spirk a jeho tým zašli ještě o krok dále: „Z ligninu na vanilin jsme udělali aktivní redoxní materiál, který používá jemné a zelené chemikálie, které nepoužívají toxické a drahé kovové katalyzátory. , které se používá při výdrži baterie. Tento proces funguje při pokojové teplotě a lze jej použít na běžné chemikálie pro domácnost. Vanilin je k dispozici také ve velkém množství. “Na jedné straně si ho můžeme koupit jako obvykle, dokonce i v supermarketu, ale na druhou stranu můžeme také použít jednoduchou reakci k oddělení od ligninu, který se zase vyrábí ve velkém množství jako produkt na výrobu odpadního papíru. . “

Patentování a komercializace

Proces separace a rafinace je patentován a úspěšné výsledky testů jsou publikovány v časopise použít chemii. Nyní chtějí vědci tuto technologii prodat, zejména proto, že proces je složitější a vhodný pro nepřetržitou výrobu. Spirk vysvětluje: Cokoli, co by se nemělo dělat, nakonec přenese zpět do normálního cyklu a použije sílu jako obvykle. Mluvili jsme s betonem společnosti Mondi AG, předního světového výrobce papírových výrobků, projevující velký zájem o technologii. “

Prototyp na bázi vanilinového elektrolytového akumulátoru

Testy TU Graz s prototypem 3 kilowatthodiny as elektrolyty na bázi vanilinu dokazují účinnost nového procesu. Kredit: © Lunghammer – TU Graz

Pro finální implementaci musí být technologie otestována v reálném provozu. Společnost nyní hledá společnosti dodávající energii, které by mohly integrovat spuštění technologie redox toku do svých infrastruktur a tím zmírnit zátěžovou síť. Přesvědčený Spirk je přesvědčen o svém budoucím výsledku, protože: “ Můžeme udržovat hodnotový řetězec od nákupu surovin a komponentů až po výrobu elektřiny na regionální úrovni, což umožňuje skladovací kapacity až 800 stovek hodin MWhmegawatt, zjednodušené obtížnost elektrické sítě a významný příspěvek k zachování zelené energie.

Kapalná baterie jako kousek skládačky energetické revoluce

Technologie redox toku je důležitou součástí skládačky pro rozšiřování obnovitelných energií, jako je větrná a sluneční energie, protože se vyznačuje ukládáním velkého množství energie, a proto může zvýšit napětí v rozvodné síti. Baterie jsou také vhodné jako záložní úložiště pro nepřetržité aplikace, jako jsou elektrárny, nemocnice, systémy mobilních telefonů nebo čerpací stanice. Redoxní baterie jsou rychle se kazící, netoxické, použitelnější a méně hořlavé než lithium-iontové baterie. Dalšími hlavními výhodami jsou jejich vysoká životnost a krátké samovybíjení.

Odkaz: „2 – Methoxyhydrochinon z vanilinu pro vodný redox – průtokový akumulátor“ Werner Schlemmer, Dr. Philipp Nothdurft, Alina Petzold, prof. Gisbert Riess, Philipp Frühwirt, Dr. Max Schmallegger, Prof. Georg Gescheidt – Demner, Prof. Roland Fischer, Prof. Stefan A. Freunberger, prof. Wolfgang Kern a prof. Stefan Spirk, 20. srpna 2020, Angewadte Chemie International Edition.
DOI: 10,1002 / anie.202008253

Tato výzkumná práce zakotvila pole odbornosti „Udržitelný systém“ a „Pokročilá věda o materiálech“, dvě z pěti strategických oblastí zaměření na Graz University of Technology.

Práce na výzkumném projektu „Lignobatt – Lignin na bateriích s redoxním tokem“, který je financován z oblasti klimatu a energetiky a realizován v rámci propagace „Programu energetického výzkumu 2016 – pokrok technologií“ Rakouská agentura FFG Research. Partnery projektu na Graz University of Technology jsou Ústav bioproduktů a papírenské technologie, Ústav chemie a technologie materiálů a Ústav fyzikální a teoretické chemie. Tým získal externí podporu od předsedy vědy o materiálech a zkoušek polymerů na Montanuniversität Leoben a od společnosti Mondi.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Lipidy na membráně mozkových buněk jsou kvůli léčbě Alzheimerovy choroby většinou přehlíženy

Byly vytvořeny vazby mezi lipidovou nerovnováhou a onemocněním, kdy změny lipidů zvyšují tvorbu amyloidových plaků, což je rys Alzheimerovy choroby. Tato nerovnováha inspirovala...

Astrofyzici jsou překvapeni neočekávanými účinky černých děr mimo jejich vlastní galaxie

Umělecká kompozice supermasivní černé díry, která reguluje vývoj jejího prostředí. Autor obrázku: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC) a Dylan Nelson (Illustris-TNG) Ve středu téměř každé...

Největší australský dinosaurus – jižní titán – právě vstoupil do knih rekordů!

Australotitan cooperensis, „Southern Titan of the Cooper“. Fotografický kredit: Vlad Konstantinov, Scott Hocknull © Eromanga Natural History Museum Co je to basketbalové hřiště tak...

„Paralelní reaktory“ na bázi fotonických krystalových vláken odhalují kolektivní analogie hmotných a solitárních molekul

A. Schéma paralelních optických solitonových reaktorů založené na dutině prstencového vláknového laseru s režimem blokování. Časová optomechanická (OM) mříž umožněná fotonickými krystalovými...

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Newsletter

Subscribe to stay updated.