Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien

Dieses Teilprojekt fokusierte sich auf die erfolgreiche Entwicklung und Etablierung von Methoden zur reproduzierbaren Herstellung von definierten Dünnlauge- sowie Kraftlignin-Modelllösungen als Basis für alle weiterführenden Filtrations- sowie Adsorptionsexperimente. Zudem wurden GC sowie HPLC zur Analyse von Lignin sowie Fragmentierungsprodukten (Monomeren) etabliert. Es wurden zwei neuentwickelte keramische Ultrafiltrationsmembranen sowie eine keramische Nanofiltrationsmembran des Projektpartners zur Abtrennung/Fraktionierung von aromatischen Verbindungen (Monomere), die durch die Fragmentierung von ligninhaltigen Lösungen der Zellstoffindustrie (Dünnlauge sowie Kraftlignin) gewonnen werden, vollständig charakterisiert. Für die charakterisierten Membranen wurden im Rahmen des Projektes stabile, effiziente und reproduzierbare Membranverfahren entwickelt. Dazu wurden alle relevanten Prozessparameter wie TMP, CFV etc. mittels statistischer Versuchsplanung eingehend untersucht und die erreichte qualitative sowie quantitative Leistungsfähigkeit der Membranen bewertet. Dabei konnte eine optimierte Einstellung der jeweiligen Prozessparameter ausgearbeitet und ermittelt werden. Mit der 4,0 kDa keramischen Ultrafiltrationsmembran sowie 500 Dalton keramische Nanofiltrationsmembran lässt sich eine effektive wirtschaftliche Abtrennung der generierten Monomere bei Erreichung einer hohen Qualität des Filtrates erreichen. Für die eingesetzten Membranen konnten erfolgreiche Strategien für die chemische Reinigung entwickelt und etabliert werden. Es konnte eine erfolgreiche Abtrennung bzw. Bereitstellung der Hauptprodukte der Fragmentierung (Vanillin und Syringaldehyd) aus den Modelllösungen erzielt werden. Die Abtrennung der genannten Fragmentierungsprodukte konnte durch den Einsatz eines speziellen Adsorberharzes erreicht werden. Es wurde zudem eine Analyse zu den Verwertungsmöglichkeiten der entstandenen Nebenprodukte der Fragmentierung (Catechol und Furfural) durchgeführt.

Quelle: https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=2220HV053B (jüngster Zugriff: 04.07.2025)