Der Stromspeicher der Zukunft duftet nach Vanille

Vanille ist vielseitig. Das unverwechselbare Aroma der braun-schwarzen Schote ist ein wichtiger Bestandteil vieler Süssspeisen und Getränke, kommt aber unter anderem auch in der Kosmetik zum Einsatz. Forschende der Technischen Universität Graz nutzen Vanillin, den Aromastoff der Vanilleschote, nun auch als Komponente eines innovativen Stromspeichers. Dieser soll in seiner Zusammensetzung möglichst ressourcenschonend und trotzdem effizient sein, wie es in einer Mitteilung der TU heisst. An dem Forschungsprojekt, das den Namen "VanillaFlow" trägt, sind mehrere Institute der TU Graz, das Start-up Ecolyte von Stefan Sprik und weitere Projektpartner beteiligt.

Bereits 2020 war es den Forschenden gelungen, Redox-Flow-Batterien nachhaltiger zu gestalten, indem sie Redox-aktive Elemente der Batterie durch Vanillin ersetzten. Damit wurden keine kritischen oder umweltschädlichen Stoffe mehr für die Produktion benötigt, denn das Vanillin kann ohne den Einsatz giftiger Metallkatalysatoren hergestellt werden.

Vanillin-Batterien erst der Anfang

"Als wir vor rund drei Jahren Vanillin für die Nutzung in Redox-Flow-Batterien nutzbar gemacht haben, war uns klar, dass dies erst der Anfang auf dem Weg zu einem umweltfreundlichen und effizienten Stromspeicher für Anwender*innen aus Industrie und Energieerzeugung war", sagt Stefan Spirk. Der Vanillin-Stromspeicher, an dessen Prototypen das Team nun bastelt, soll vor allem im industriellen Bereich und in der Speicherung von Stromüberschüssen aus erneuerbaren Energien zum Einsatz kommen. Die Speicherung von überschüssigem Strom ist eine der zentralen Herausforderungen für die nachhaltige Energieerzeugung.

KI designt den Prototypen

Die Forschenden nutzen Machine Learning, um den Prototypen zu designen, wie es in der Mitteilung der TU heisst. Damit liessen sich Vorhersagen für Modelle vielversprechender Vanillin-Verbindungen rascher erstellen.

Auch die anderen Komponenten des Stromspeichers, etwa die Membran, die Elektrode und die Steuerung, sollen so nachhaltig wie möglich sein. "In 'VanillaFlow' entwickeln wir radikal neue Ansätze für die integrierte Energiespeicherung, die künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen mit Flow-Batterie-Technologie kombinieren um derzeit eingesetzte, nicht nachhaltige, und kritische Rohstoffe in Durchflussbatterien durch leicht verfügbare erneuerbare Materialien auf Basis von Stärke und Lignocellulose zu ersetzen", zitiert "Der Standard" die Projektverantwortlichen. 

Sobald der Prototyp fertig ist, wolle man ihn in das Netz der Universität einbinden, um ihn zu testen.

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