Batería de almacenamiento de energía ecológica hecha de vainillina
Los investigadores han encontrado una manera de convertir la sustancia aromática vainillina en un material electrolítico redox-activo para baterías líquidas
"Es pionera en el campo de la tecnología de almacenamiento de energía sostenible", dice Stefan Spirk del Instituto de Tecnología de Bioproductos y 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 sustituir su elemento central, el electrolito líquido, que en su mayoría está compuesto de metales pesados o tierras raras ecológicamente perjudiciales, por vainillina, un importante ingrediente de los croissants de vainilla austríacos.
El investigador de la Universidad de Graz, Stefan Spirk, ha encontrado una forma de reemplazar los electrolitos líquidos de las baterías de flujo redox por vainillina. © Lunghammer - TU Graz
© Lunghammer - TU Graz
Almacenamiento de energía sostenible
La vainillina, un compuesto de sabor comúnmente utilizado, es uno de los pocos productos químicos finos que se obtienen de la lignina. Equipos de investigación y empresas internacionales ya han demostrado que la lignina es potencialmente adecuada como material de partida para la producción de electrolitos. Spirk y su equipo van un paso más allá: "Refinamos la lignina para convertirla en vainillina en un material redox-activo usando química suave y verde sin el uso de catalizadores metálicos tóxicos y caros, para que pueda ser usada en baterías de flujo". El proceso funciona a temperatura ambiente y puede ser implementado con productos químicos comunes de uso doméstico. La vainillina también está presente en grandes cantidades. "Por un lado, podemos comprarla de forma bastante convencional, si quieres puedes comprarla incluso en el supermercado, pero por otro lado también podemos utilizar una simple reacción para separarla de la lignina, que a su vez se produce en grandes cantidades como producto de desecho en la producción de papel".
Patentamiento y comercialización
El proceso de separación y refinado fue patentado y los resultados exitosos de la prueba se publicaron en la revista "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 fábrica de pulpa y aislar la vainillina de la lignina que queda como residuo. Lo que no se necesite puede volver a fluir posteriormente al ciclo regular y ser utilizado energéticamente como de costumbre. Estamos en conversaciones concretas con Mondi AG, un líder mundial en la fabricación de productos de papel, que está mostrando un gran interés en la tecnología".
Para su aplicación final, la tecnología tiene que ser probada en funcionamiento real. La empresa está buscando empresas de suministro de energía que puedan integrar la tecnología de flujo redox de la nueva empresa en su infraestructura y así aliviar la carga de la red. Spirk está convencido de su futuro éxito 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, permitir capacidades de almacenamiento de hasta 800 cientos de MWhmegawatt hora, aliviar la carga de la red eléctrica y hacer una importante contribución a la revolución del almacenamiento de energía verde".
La batería líquida como una 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 reserva para aplicaciones estacionarias como centrales eléctricas, hospitales, sistemas de telefonía móvil o estaciones de e-fuel. Las baterías de flujo redox son más fácilmente escalables, menos tóxicas, más reciclables y más resistentes al fuego que las baterías de iones de litio. Otras ventajas importantes son su alta esperanza de vida y su baja autodescarga.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Werner Schlemmer, Philipp Nothdurft, Alina Petzold, Philipp Frühwirt, Max Schmallegger, Gisbert Riess, Georg Gescheidt-Demner, Roland Fischer, Stefan A Freunberger, Wolfgang Kern, Stefan Spirk; "2‐Methoxyhydroquinone from Vanillin for Aqueous Redox‐Flow Batteries"; Angewandte Chemie International Edition; 2020
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