I ricercatori della TU Graz hanno trovato un modo per convertire la sostanza aromatica vanillina in un materiale elettrolitico con attività redox per batterie liquide. La tecnologia è un passo importante verso lo stoccaggio di energia ecologicamente sostenibile.

"È innovativo nel campo della tecnologia di accumulo di energia sostenibile, " afferma Stefan Spirk dell'Istituto di bioprodotti e tecnologia della carta presso l'Università di tecnologia di Graz. Lui e il suo team sono riusciti a rendere le batterie a flusso redox più rispettose dell'ambiente sostituendo il loro elemento centrale, l'elettrolita liquido, che sono per lo più costituiti da metalli pesanti ecologicamente dannosi o terre rare, con vanillina, un ingrediente importante dei croissant austriaci alla vaniglia.

Stoccaggio di energia sostenibile

vanillina, un composto aromatico comunemente usato, è una delle poche sostanze chimiche fini prodotte dalla lignina. Spirk e il suo team raffinano la lignina in vanillina in un materiale redox-attivo utilizzando una chimica delicata e verde senza l'uso di catalizzatori metallici tossici e costosi, in modo che possa essere utilizzato in batterie di flusso. Il processo funziona a temperatura ambiente e può essere implementato con i comuni prodotti chimici domestici. Anche la vanillina è presente in grandi quantità. "Se vuoi, puoi anche comprarlo al supermercato, ma possiamo anche usare una semplice reazione per separarlo dalla lignina, che a sua volta viene prodotto in grandi quantità come prodotto di scarto nella produzione della carta".

Brevettazione e commercializzazione

Il processo di separazione e raffinazione è stato brevettato e i risultati dei test di successo sono stati pubblicati sulla rivista Angewandte Chemie Edizione Internazionale .

Ora i ricercatori vogliono commercializzare la tecnologia, soprattutto perché il processo è altamente scalabile e adatto alla produzione continua. Spirk spiega:"Il piano è collegare il nostro impianto a una fabbrica di pasta di legno e isolare la vanillina dalla lignina che rimane come rifiuto. Tutto ciò che non è necessario può successivamente tornare nel ciclo regolare ed essere utilizzato energicamente come al solito. Noi sono in trattative concrete con Mondi AG, leader mondiale nella produzione di prodotti a base di carta, che sta mostrando grande interesse per la tecnologia." Per l'implementazione finale, la tecnologia deve essere testata nel funzionamento reale. L'azienda è ora alla ricerca di società di fornitura di energia in grado di integrare la tecnologia del flusso redox della start-up nella sua infrastruttura e quindi alleviare il carico sulla rete. Spirk è convinta del suo successo futuro perché:"Possiamo mantenere la catena del valore che va dall'approvvigionamento di materie prime e componenti alla generazione di energia elettrica su base regionale, consentire capacità di accumulo fino a centinaia di MWh, alleviare la tensione sulla rete elettrica e dare un contributo importante allo stoccaggio di energia verde."

Batteria liquida come tassello del puzzle per la rivoluzione energetica

La tecnologia Redox Flow è un pezzo importante del puzzle per l'espansione delle energie rinnovabili come l'energia eolica e solare, in quanto è caratterizzato dall'accumulo di grandi quantità di energia e può quindi attutire i picchi di tensione nella rete elettrica. Le batterie sono adatte anche come storage di backup per applicazioni stazionarie come centrali elettriche, ospedali, sistemi di telefonia mobile o stazioni di rifornimento elettronico. Le batterie a flusso redox sono più facilmente scalabili, meno tossico, più riciclabile e più ignifugo delle batterie agli ioni di litio. Altri importanti vantaggi sono l'elevata aspettativa di vita e la bassa autoscarica.