El investigador de TU Graz, Stefan Spirk, ha encontrado una manera de reemplazar los electrolitos líquidos en las baterías de flujo redox por vainillina. Crédito:Lunghammer - TU Graz
Los investigadores de TU Graz han encontrado una manera de convertir la sustancia aromática vainillina en un material electrolítico con actividad redox para baterías líquidas. La tecnología es un paso importante hacia el almacenamiento de energía ecológicamente sostenible.
"Es pionero en el campo de la tecnología de almacenamiento de energía sostenible, ", dice Stefan Spirk del Instituto de Bioproductos y Tecnología del Papel de la Universidad Tecnológica de Graz. Él y su equipo han logrado hacer que las baterías de flujo redox sean más respetuosas con el medio ambiente al reemplazar su elemento principal, el electrolito líquido, que se componen principalmente de metales pesados o tierras raras ecológicamente dañinos, con vainillina, un ingrediente importante de los croissants de vainilla austriacos.
Almacenamiento de energía sostenible
Vanilina, un compuesto aromatizante de uso común, es uno de los pocos productos químicos finos que se producen a partir de la lignina. Spirk y su equipo refinan la lignina en vainillina en un material activo redox utilizando química suave y verde sin el uso de catalizadores metálicos tóxicos y costosos. para que pueda usarse en baterías de flujo. El proceso funciona a temperatura ambiente y se puede implementar con productos químicos domésticos comunes. La vainillina también está presente en grandes cantidades. "Si quieres, incluso puedes comprarlo en el supermercado, pero también podemos usar una reacción simple para separarlo de la lignina, que a su vez se produce en grandes cantidades como producto de desecho en la producción de papel ".
Quiere comercializar la tecnología de flujo redox "verde" desarrollada en la Universidad Tecnológica de Graz:Dominik Wickenhauser, Dieter Wurm, Stefan Spirk, Wolfgang Bauer, Georg Rudelstorfer, Werner Schlemmer und Wolfgang Zitz (f. L.). Crédito:Lunghammer - TU Graz
Patente y comercialización
El proceso de separación y refinado fue patentado y los resultados exitosos de las pruebas se publicaron en la revista. Edición internacional Angewandte Chemie .
Ahora los investigadores quieren comercializar la tecnología, especialmente porque el proceso es altamente escalable y adecuado para la producción continua. Spirk explica:"El plan es conectar nuestra planta a una planta de celulosa y aislar la vainillina de la lignina que queda como desperdicio. Lo que no se necesita puede regresar posteriormente al ciclo regular y usarse con energía como de costumbre. están en conversaciones concretas con Mondi AG, un fabricante líder mundial de productos a base de papel, que está mostrando un gran interés en la tecnología ". Para la implementación final, la tecnología debe probarse en funcionamiento real. La compañía ahora está buscando empresas de suministro de energía que puedan integrar la tecnología de flujo redox de la puesta en marcha en su infraestructura y así aliviar la carga en la red. Spirk está convencido de su éxito futuro porque:"Podemos mantener la cadena de valor que va desde la adquisición de materias primas y componentes hasta la generación de electricidad a nivel regional, habilitar capacidades de almacenamiento de hasta cientos de MWh, aliviar la tensión en la red eléctrica y hacer una contribución importante al almacenamiento de energía verde ".
Las pruebas en TU Graz con un prototipo de 3 kilovatios hora y con electrolitos a base de vainillina demostraron la eficacia del nuevo proceso. Crédito:Lunghammer - TU Graz
Batería líquida como pieza del rompecabezas de la revolución energética
La tecnología de flujo redox es una pieza importante del rompecabezas para la expansión de las energías renovables como la eólica y la solar. ya que se caracteriza por el almacenamiento de grandes cantidades de energía y, por lo tanto, puede amortiguar los picos de tensión en la red eléctrica. Las baterías también son adecuadas como almacenamiento de respaldo para aplicaciones estacionarias como plantas de energía, hospitales, sistemas de telefonía móvil o estaciones de repostaje electrónico. Las baterías de flujo redox son más fácilmente escalables, menos tóxico, más reciclable y más incombustible que las baterías de iones de litio. Otras ventajas importantes son su alta esperanza de vida y su baja autodescarga.