Bislang enthalten fast alle Batterien, egal ob kleiner Akku im Smartphone oder großtechnische Redox-Flow-Batterie, Metallverbindungen, basierend auf Lithium, Blei oder Vanadium. Produktion und Recycling der metallischen Verbindungen sind aufwändig und oft mit Umweltproblemen verbunden. Nun rückt eine nachhaltige Alternative näher - ein Forscherteam entwickelt derzeit eine praxistaugliche Batterie, deren Elektrolyt auf Lignin aus Holz basiert: Lignin fällt als Nebenprodukt des Holzaufschlusses in Papier- und Zellstofffabriken weltweit im Millionen-Tonnen-Maßstab an.

Vorteil: Wirtschaftlich und nachhaltig

Elektrolyte auf Holzbasis sind erneuerbar und weder brennbar noch explosiv.Die pflanzlichen Elektrolyte versprechen nicht nur eine höhere Wirtschaftlichkeit, sondern sind regenerierbar und damit potenziell auch nachhaltiger als metallische Verbindungen.

Der CMBlu Energy AG und ihren Partnern gelang es im Vorläuferprojekt, die grundsätzliche Machbarkeit Lignin-basierter Elektrolyte zu demonstrieren. Im aktuellen Vorhaben will CMBlu das Verfahren gemeinsam mit sechs Partnern aus Wissenschaft und Industrie unter Umwelt- und Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten weiter optimieren. Dr. Peter Geigle, Vorstandsvorsitzender der CMBlu Energy AG: „Das kontinuierliche Verfahren, das wir in FOREST II mit unseren Partnern erarbeiten möchten, erschließt eine nachhaltige und nahezu unbegrenzte Quelle zur Gewinnung von Ausgangsstoffen für unsere organischen Elektrolyte.“

Entwicklung von Bioraffinerien

Die Forscher wollen Trennverfahren etablieren, um weitere verwertbare Stoffe zu gewinnen. Im Idealfall könnten Zellstofffabriken so zu Bioraffinerien ausgebaut werden, die in einem integrierten System Cellulose zu Zellstoff sowie Lignin zu Ausgangsstoffen für Elektrolyte und weitere Chemikalien umwandeln.

Die CMBlu Energy AG entwickelt als Organic-Flow-Batterien bezeichnete, bis in den Gigawattbereich skalierbare, stationäre Stromspeicher für den Markt. Als Elektrolyte kommen bislang noch organische Moleküle auf Basis fossiler Rohstoffe zum Einsatz. Mit Elektrolyten auf Lignin-Basis würden die Großstromspeicher ihren wichtigen Beitrag zur Energiewende künftig auch in Bezug auf ihre eigene Rohstoffbasis nachhaltig leisten. Vor dem Hintergrund kritischer Diskussionen zu Batterierohstoffen dürften Akteure in der Energiewirtschaft mit Spannung auf das Projekt schauen.