Vanilinden Yapılan Ekolojik Güç Depolama Pili
Fotoğraf: Graz Teknoloji Üniversitesi araştırmacısı Stefan Spirk, redoks akışlı pillerdeki sıvı elektrolitleri vanilin ile değiştirmenin bir yolunu buldu.
Graz Teknoloji Üniversitesi araştırmacıları vanilin aromatik maddesini, sıvı piller için redoks-aktif elektrolit malzemeye dönüştürmenin bir yolunu buldular. Bu teknoloji ekolojik olarak sürdürülebilir enerji depolama yönünde önemli bir adım olmuştur.
Graz Teknoloji Üniversitesi Biyoürünleri ve Kağıt Teknolojisi Enstitüsü’nden Stefan Spirk der ki: “ Bu sürdürülebilir enerji depolama teknolojisi alanında çığır açan bir olay.” O ve ekibi, Avusturya’ya özgü vanilyalı kruvasanların önemli bir bileşim maddesi olan vanilin ile çoğunlukla ekolojik olarak zararlı, ağır metallerden veya nadir olarak oksitlerinden oluşan sıvı elektroliti onların elementi ile yer değiştirerek redoks akışlı pilleri daha çevre dostu hale getirmeyi başardı.
Sürdürülebilir Enerji Depolama
Günümüzde tat veren şeylerin bileşiminde kullanılan vanilin, ligninden (odun özü) üretilen ince kimyasallardan biridir. Spirk ve ekibi pahalı metal katalistleri ve toksikleri kullanmaksızın hafif ve yeşil kimya kullanarak, lignini vaniline saflaştırarak redoks-aktif bir malzemeye dönüştürür. Böylece sıvı pillerde kullanılabilir. Bu işlem oda koşullarında çalışır ve yaygın olarak her gün kullanılan kimyasallarla uygulanabilir. Vanilin ayrıca günümüzde büyük miktarlarda mevcuttur. “ İsterseniz süpermarketten bile satın alabilirsiniz; fakat kağıt üretiminde atık ürün olarak büyük miktarda açığa çıkan, ligninden ayırmak için basit bir tepkime kullanabilirsiniz.”
Fotoğraf-1: Graz T.Ü’nde geliştirilen “yeşil” redoks akış teknolojisini ticarileştirmek isterseniz: Dominik Wickenhauser, Dieter Wurm, Stefan Spirk, Wolfgang Bauer, Georg Rudelstorfer, Werner Schlemmer und Wolfgang Zitz.
Patentleme ve Ticarileştirme
Ayırma ve saflaştırma işleminin patenti alındı ve başarılı test sonuçları “Agnewandte Chemie Ulusal Baskı” gazetesinde yayınlandı.
Şimdi, araştırmacılar özellikle süreç oldukça ölçeklenebilir ve sürekli üretime uygun olduğu için teknolojiyi ticarileştirmek istiyor. Spirk açıklıyor: “Planımız, fabrikamızı bir kağıt hamuru fabrikasına ve bir atık olarak artakalan ligninden, vanilini izole etmektir. İhtiyaç duyulmayan herhangi bir şey sonradan muntazam geri dönüşüm akışına geri dönebilir ve her zamanki gibi dinamik olarak kullanılabilir. Kağıt, bazı üretimlerin küresel üretimcilerine liderlik eden Mondi AG-kendisi bu teknolojide harika icraatlar gösterdi- ile somut konuşuyoruz. Son devreye alma uygulaması için, teknolojinin gerçek süreçte test edilmesi gerekir. Şirket, redoks akış teknolojisinin alt yapısının başlangıcını bütünleştirebilecek ve böylece şebekenin yükünğ hafifletebilecek enerji tedarik şirketleri arıyor.” Spirk, onların gelecekteki başarısına ikna olmuştu, çünkü: “Bölgesel temelde hammadde ve bileşenlerin tedariğinden elektrik üretimine uzanan değer zincirini koruyabiliriz, yüzlerce MWh’a kadar depolama kapasiteleri sağlayabiliriz, elektrik şebekesindeki gerilmeyi rahatlatabilir ve yeşil enerji depolamalarına önemli bir katkı yapabiliriz.”
Fotoğraf-2: Graz T.Ü’ndeki testler, 3 kWh ‘lık ilk örnek ve vanilin bazlı elektrolitler ile yeni işlemin etkisini kanıtladı.
Enerji Döngüsü İçin, Puzzle’ın Bir Parçası Olarak Sıvı Pil
Redoks akış teknolojisi, büyük miktarda enerjiyi depolayıp karakterize ettiği için, rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerjilerin ilerlemesi için puzzle’ın önemli bir parçasıdır. Bu yüzden güç şebekesinde voltaj piklerinin gücünü azaltabilir. Piller ayrıca güç tesisleri, hastaneler, cep telefonu sistemleri veya e-yakıt istasyonları gibi sabit uygulamalar için yedek depolama olarak uygundur. Redoks akışlı piller, lityum-iyon pillerden daha kolayca ölçeklenebilir, daha az toksik, daha geridönüştürülebilir ve daha ateşe dayanıklıdır. Diğer büyük avantajları, yüksek ömür uzunluğu ve kendi kendine deşarj olma durumu düşüktür.
Kaynak: phys.org
