{"id":64257,"date":"2020-10-24T02:44:00","date_gmt":"2020-10-24T00:44:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=64257"},"modified":"2020-10-23T09:44:34","modified_gmt":"2020-10-23T07:44:34","slug":"batterien-mit-pflanzenbasierten-elektrolyten-auf-dem-weg-in-die-praxis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/batterien-mit-pflanzenbasierten-elektrolyten-auf-dem-weg-in-die-praxis\/","title":{"rendered":"Batterien mit pflanzenbasierten Elektrolyten auf dem Weg in die Praxis"},"content":{"rendered":"\n

Batterie-Elektrolyte auf Basis von Lignin aus Holz wirtschaftlich herstellen<\/p>\n\n\n\n

Bislang enthalten fast alle Batterien, egal ob kleiner Akku im Smartphone oder gro\u00dftechnische Redox-Flow-Batterie, Metallverbindungen, basierend auf Lithium, Blei oder Vanadium. Gewinnung und Recycling der metallischen Verbindungen sind aufw\u00e4ndig und oft mit Umweltproblemen verbunden. Nun r\u00fcckt eine nachhaltige Alternative n\u00e4her – ein Forscherteam entwickelt derzeit eine praxistaugliche Batterie, deren Elektrolyt auf einer pflanzlichen Verbindung aus Holz basiert: Die CMBlu Energy AG optimiert ihr Verfahren zur Elektrolytgewinnung aus Lignin zur Praxisreife weiter.<\/p>\n\n\n\n

Lignin f\u00e4llt als Nebenprodukt des Holzaufschlusses in Papier- und Zellstofffabriken weltweit im Millionen-Tonnen-Ma\u00dfstab an. Elektrolyte auf Holzbasis sind erneuerbar und weder brennbar noch explosiv.<\/p>\n\n\n\n

In station\u00e4ren Redox-Flow-Batterien kann Energie im f\u00fcr die Energiewende erforderlichen, gro\u00dftechnischen Ma\u00dfstab gespeichert werden. Herk\u00f6mmliche Redox-Flow-Batterien ben\u00f6tigten gro\u00dfe Mengen Elektrolyte mit gel\u00f6sten Metallionen. Diese Stoffe sind h\u00e4ufig knapp, teuer und umweltsch\u00e4dlich. Als m\u00f6gliche Alternativen bieten sich organische Verbindungen pflanzlichen Ursprungs an. Sie versprechen nicht nur eine h\u00f6here Wirtschaftlichkeit, sondern sind regenerierbar und damit potenziell auch nachhaltiger als metallische Verbindungen. Als Quelle kommt u. a. Lignin, einer der drei chemischen Hauptbestandteile des Holzes, in Frage. In der Literatur wird Lignin als grunds\u00e4tzlich gut geeignet zur Gewinnung von Ausgangsstoffen f\u00fcr biobasierte Elektrolyte beschrieben. Der CMBlu Energy AG und ihren Partnern gelang es im Vorl\u00e4uferprojekt<\/a>, die grunds\u00e4tzliche Machbarkeit Lignin-basierter Elektrolyte zu demonstrieren.<\/p>\n\n\n\n

Im aktuellen Vorhaben will CMBlu das Verfahren gemeinsam mit sechs Partnern aus Wissenschaft und Industrie unter Umwelt- und Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten weiter optimieren. Dr. Peter Geigle, Vorstandsvorsitzender der CMBlu Energy AG: \u201eDas kontinuierliche Verfahren, das wir in FOREST II mit unseren Partnern erarbeiten m\u00f6chten, erschlie\u00dft eine nachhaltige und nahezu unbegrenzte Quelle zur Gewinnung von Ausgangsstoffen f\u00fcr unsere organischen Elektrolyte.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Unter anderem plant das Projektteam die Entwicklung spezieller Filtrationsmembranen und die Erprobung elektrochemischer Syntheserouten, um die Ausbeute der Zielmolek\u00fcle bei der Produktion der Elektrolyte aus Lignin zu erh\u00f6hen. Im gesamten Prozess von der Ligninfragmentierung bis zur Elektrolytproduktion fallen zudem diverse Nebenstr\u00f6me an, die unter anderem Furfural, Vanillin und Syringas\u00e4ure enthalten. Die Forscher wollen Trennverfahren zur Gewinnung dieser verwertbaren Stoffe entwickeln. Im Idealfall k\u00f6nnten Zellstofffabriken so zu Bioraffinerien ausgebaut werden, die in einem integrierten System Cellulose zu Zellstoff sowie Lignin zu Ausgangsstoffen f\u00fcr Elektrolyte und weitere Chemikalien umwandeln.<\/p>\n\n\n\n

Bei den aus dem Lignin abgetrennten Zielmolek\u00fclen handelt es sich chemisch gesehen um Chinone. Diese bringen aufgrund ihrer Eigenschaften grunds\u00e4tzlich ein hohes Potenzial f\u00fcr eine wirtschaftliche Batterieproduktion mit: Chinone lassen sich mit erheblich g\u00fcnstigeren Elektrodenmaterialien als herk\u00f6mmliche Aktivmaterialien kombinieren. Zudem handelt es sich im Vergleich zu Metallionen um deutlich gr\u00f6\u00dfere Molek\u00fcle, sodass man auch g\u00fcnstigere Membranen f\u00fcr den Ladungsausgleich in den Batteriezellen verwenden kann. \u00a0Zudem sind die organischen Elektrolyte weder brennbar noch explosiv.\u00a0<\/p>\n\n\n

Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) 2020<\/a><\/p>\n

Diese Meldung teilen<\/div>