„nachhaltige technologien 2|2018“

ignin als Rohstoff für elektrochemische Speicher In der Natur kommen aromatische, elektrochemisch aktive Verbindungen in einer Vielzahl von lignocellu- losischen Pflanzen vor. Hierbei ist insbesondere das Lignin zu nennen, das ein wesentlicher Bestandteil der Pflanzenzellwand und deswegen eines der häu- figsten natürlich vorkommenden und erneuerbaren Materialien ist. Aus ökonomischer Sicht ist Lignin eine der am stärksten ungenutzten Materialressour- cen überhaupt, da es in fast allen Industrien anfällt, die lignocellulosische Biomasse verarbeiten, z.B. der Papierindustrie, der Zellstoffherstellung, und der Biomasseverarbeitung. Zurzeit besteht die Hauptver- wendung des Lignins immer noch in der Verbrennung, die zumindest thermische Energie aus den Ligninab- fällen erzeugt. Eines der Hauptprobleme, um Lignin in industriell relevanten Prozessen einzubinden, ist die Komplexität des Startmaterials, die nicht nur vom Ursprung des Rohstoffs sondern auch innerhalb der- selben Pflanze stark variieren kann. Weiters modifi- zieren auch industrielle Prozesse das Lignin und er- höhen somit den Komplexitätsgrad desselben. Somit ergeben sich in letzter Konsequenz Probleme für die Etablierung kontinuierlicher Prozesse, die allesamt eine relativ konstante Rohstoffqualität benötigen. Aufbauend auf diesen Fragestellungen wurde die Idee generiert, Lignin als Basis in elektrochemischen Speichern zu verbauen. Das Lignobatt-Projekt (Lignin in Redox-Flow-Batterien, Koordinator TU Graz Ass.- Prof. S. Spirk, Partner: Montanuniversität Leoben, Prof. W. Kern) beschäftigt sich damit, Redox-Flow-Batterien auf Basis von Lignin herzustellen, ein Gebiet, das bis dato nahezu unerforscht ist. Prinzip und Einsatzgebiete von Redox-Flow-Batterien Redox-Flow-Batterien selbst sind bereits seit mehr als 130 Jahren bekannt, und sind in den letzten Jahren vor allem durch die Entwicklung von regenerativen Energiesystemen (Solar, Wind) wieder in den Fokus des Interesses gerückt. Im Gegensatz zu Li-Ionen- Batterien (z.B. in Handys), werden diese hauptsäch- L Lignin als nachhaltige Ressource für Redox-Flow-Batterien Werner Schlemmer, Stefan Spirk 9 8 WASSER, ENERGIE UND NAHRUNGSMITTEL Foto: TU Graz