Blaue Abwässer speichern elektrische Energie

10. September 2018, 15:00 Uhr
Versuchsanordnung mit zwei Tanks. Bild: Meredith Forrest Kulwicki, buffalo.edu
Versuchsanordnung mit zwei Tanks. Bild: Meredith Forrest Kulwicki, buffalo.edu
Gesundheitsgefährdende Abwässer aus Textilfabriken, die Methylenblau enthalten, lassen sich in sogenannten Redox-Flussbatterien recyceln. Mit diesen Abwässern lässt sich preiswert viel Energie speichern. 
 
Methylenblau ist ein in Wasser lösliches Pulver, mit dem Papier und vor allen Dingen Textilfasern (für Jeans etc.) und blau gefärbt wird. Dieses Färbemittel ist problematisch, da es sich nur schwer aus den Abwässern entfernen lässt . Forscher der University of Buffalo experimentierten deshalb mit dem Recycling dieser Chemikalie. Es gelang ihnen, das Abfall- Methylenblau als Elektrolyt in sogenannten Redox-Flow-Batterien einzusetzen.
Redox-Flow-Batterien sind im Prinzip Akkus, bei denen sich die eigentlichen Elektroden in einer im Vergleich zum Gesamtsystem kleinen Reaktionskammer befinden, der Elektrolyt hingegen, der ja die eigentliche Ladung in Form von chemischer Energie enthält, wird durch den Reaktor von einem in einen anderen Tank gepumpt. Tank 1 enthält Elektrolyt im energiearmen Zustand, Tank 2 in energiereicher Konstitution. Beim Laden fließt der Strom durch die Elektroden, und gleichzeitig wird der Elektrolyt von Tank 1 in Tank 2 gepumpt. Beim Entladen fließt der Elektrolyt umgekehrt, einem Reaktor, in den eine Flüssigkeit gepumpt wird. Der Vorteil ist, dass die Teuren Elektroden relativ klein gehalten werden können und durch großen Mengen an Elektrolyt trotzdem große Energiemengen gespeichert werden können. Diese Technik ist vor allem zur Pufferung instabiler Stromgeneratoren wie etwa bei Windfarmen etc. interessant.
 

Da Methylenblau nur schwer aus dem Abwasser von Färbeprozessen entfernt werden kann, werden durch diese Art des Recyclings gewissermaßen zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen, denn man bekommt so größere Mengen eines recht preiswerten Elektrolyten aus Stoffen, die ansonsten aufwendig entsorgt werden müssten. Die Forscher machten sich bei der Nutzung der Abwässer zunutze, dass beim Färben zusätzlich auch Salze eingesetzt werden, die dann gemeinsam mit Methylblau im Abwasser landen. Doch Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien benötigen sowieso Salz und unterstützen hier die Elektrolytfunktion. Erste Experimente führten zu Flussbatterien, die mit hoher Stabilität über 50 Lade- und Entladevorgänge überstanden haben. Als Nächstes soll das mit echten Abwässern aus Färbereien versucht werden.
 
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