Stefan Spirk, chercheur à la TU Graz, a trouvé un moyen de remplacer les électrolytes liquides dans les batteries à flux redox par la vanilline. Crédit :Lunghammer - TU Graz
Des chercheurs de la TU Graz ont trouvé un moyen de convertir la substance aromatique vanilline en un matériau électrolytique redox pour les batteries liquides. La technologie est une étape importante vers le stockage d'énergie écologiquement durable.
« Il est révolutionnaire dans le domaine de la technologie de stockage d'énergie durable, " déclare Stefan Spirk de l'Institut des bioproduits et de la technologie du papier de l'Université de technologie de Graz. Lui et son équipe ont réussi à rendre les batteries redox-flow plus respectueuses de l'environnement en remplaçant leur élément central, l'électrolyte liquide, qui sont principalement constitués de métaux lourds ou de terres rares écologiquement nocifs - avec de la vanilline, un ingrédient important des croissants autrichiens à la vanille.
Stockage d'énergie durable
Vanilline, un composé aromatique couramment utilisé, est l'un des rares produits chimiques fins produits à partir de la lignine. Spirk et son équipe raffinent la lignine en vanilline en un matériau redox-actif en utilisant une chimie douce et verte sans utiliser de catalyseurs métalliques toxiques et coûteux, afin qu'il puisse être utilisé dans les batteries à flux. Le processus fonctionne à température ambiante et peut être mis en œuvre avec des produits chimiques ménagers courants. La vanilline est également présente en grande quantité. "Si tu veux, vous pouvez même l'acheter au supermarché, mais on peut aussi utiliser une simple réaction pour le séparer de la lignine, qui à son tour est produit en grande quantité en tant que déchet dans la production de papier."
Vous souhaitez commercialiser la technologie de flux redox « verte » développée à l'Université de technologie de Graz :Dominik Wickenhauser, Dieter Wurm, Stefan Spirk, Wolfgang Bauer, Georg Rudelstorfer, Werner Schlemmer et Wolfgang Zitz (f. l.). Crédit :Lunghammer - TU Graz
Brevet et commercialisation
Le processus de séparation et de raffinage a été breveté et les résultats des tests concluants ont été publiés dans la revue Angewandte Chemie Édition Internationale .
Maintenant, les chercheurs veulent commercialiser la technologie, d'autant plus que le processus est hautement évolutif et adapté à une production continue. Spirk explique :« Le plan est de raccorder notre usine à une usine de pâte et d'isoler la vanilline de la lignine qui reste sous forme de déchets. Tout ce qui n'est pas nécessaire peut ensuite retourner dans le cycle régulier et être utilisé énergétiquement comme d'habitude. Nous sont en pourparlers concrets avec Mondi AG, l'un des principaux fabricants mondiaux de produits à base de papier, qui montre un grand intérêt pour la technologie." Pour la mise en œuvre finale, la technologie doit être testée en fonctionnement réel. L'entreprise recherche désormais des sociétés de fourniture d'énergie capables d'intégrer la technologie de flux redox de la start-up dans son infrastructure et ainsi d'alléger la charge sur le réseau. Spirk est convaincu de son succès futur car :« Nous pouvons conserver la chaîne de valeur allant de l'approvisionnement en matières premières et composants à la production d'électricité sur une base régionale, permettre des capacités de stockage jusqu'à plusieurs centaines de MWh, soulager la pression sur le réseau électrique et apporter une contribution importante au stockage d'énergie verte."
Des tests à TU Graz avec un prototype de 3 kilowattheures et avec des électrolytes à base de vanilline ont prouvé l'efficacité du nouveau procédé. Crédit :Lunghammer - TU Graz
La batterie liquide comme pièce du puzzle de la révolution énergétique
La technologie de flux redox est une pièce importante du puzzle pour l'expansion des énergies renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire, car il se caractérise par le stockage de grandes quantités d'énergie et peut donc amortir les pics de tension dans le réseau électrique. Les batteries conviennent également comme stockage de secours pour les applications stationnaires telles que les centrales électriques, hôpitaux, systèmes de téléphonie mobile ou stations de ravitaillement en ligne. Les batteries à flux redox sont plus facilement évolutives, moins toxique, plus recyclables et plus ignifuges que les batteries lithium-ion. D'autres avantages majeurs sont leur espérance de vie élevée et leur faible autodécharge.
