Исследователи из TU Graz — Грацского технического университета — нашли способ превратить ароматическое вещество ванилин в окислительно-восстановительный электролит для жидких батарей. Технология является важным шагом на пути к экологически устойчивому хранению энергии. Результаты исследования публикует журнал Angewandte Chemie International.

«Это прорыв в области устойчивых технологий хранения энергии», — заявил Стефан Спирк из Института биопродуктов и бумажных технологий Технологического университета Граца, Австрия.

Ему и его команде удалось сделать батареи с окислительно-восстановительным потоком более экологичными, заменив их основной элемент, жидкий электролит, который в основном состоит из экологически вредных тяжелых металлов или редкоземельных элементов, на ванилин — важный ингредиент австрийских ванильных круассанов.

Ванилин, обычно используется как ароматическое соединение, и при этом является одним из немногих химических веществ тонкой очистки, производимых из лигнина. Лигнин — вещество, характеризующее одеревеневшие стенки растительных клеток. Сложное полимерное соединение, содержащееся в клетках сосудистых растений и некоторых водорослях.

Спирк и его команда перерабатывают лигнин в ванилин, а затем в окислительно-восстановительный материал с использованием мягкой и зеленой химии без использования токсичных и дорогих металлических катализаторов. Его можно даже использовать в проточных батареях. Процесс работает при комнатной температуре и может быть реализован с помощью обычной бытовой химии. Ванилин также легкодоступен.

Процесс разделения и рафинирования уже запатентован. Теперь исследователи хотят коммерциализировать технологию, тем более что процесс хорошо масштабируется и подходит для непрерывного производства.

«План состоит в том, чтобы подключить наш завод к целлюлозному заводу и изолировать ванилин от лигнина, который остается в виде отходов. Все, что не нужно, может впоследствии вернуться в обычный цикл и использоваться в энергетике, как обычно. Мы ведем конкретные переговоры с Mondi AG, ведущим мировым производителем бумажной продукции, которая проявляет большой интерес к этой технологии», — заключает Спирк.

Стоит отметить, что проточные окислительно-восстановительные батареи легче масштабируются, менее токсичны, более пригодны для вторичной переработки и более пожаробезопасны, чем литий-ионные батареи. Другими важными преимуществами являются их высокая продолжительность работы и низкий саморазряд.