Neuartige Eisen-Chrom-Redox-Flow-Batterie mit einem Fe/Cr Produktstrom aus dem Bergbau als Elektrolyt

• Antragsteller: Dr. Vladimir Atanasov; Dr. Jochen Kerres
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik ; Energieverfahrenstechnik ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 464904359

Ziel dieses Verbundprojekts ist die Erforschung und Entwicklung einer FeCr-basierten Redox-Flow-Batterie (FeCrRFB) mit Rebalancing-System (RBC) unter Verwendung eines kostengünstigen, im Bergbau hergestellten Eisen-Chrom-Produktstroms als Elektrolyt. Südafrikanische Bergbauunternehmen (die 15% der SA-Energieversorgung nutzen) haben derzeit Probleme mit zeitweiligen Stromunterbrechungen (Blackouts) und begrenzter Stromversorgung, was den Export wertvoller Ressourcen an strategische Partner wie Deutschland bedroht. Kostengünstige FeCrRFBs könnten nicht nur die derzeit in Südafrika verwendeten umweltschädlichen Notstrom-Dieselgeneratoren ersetzen, sondern auch die teureren Vanadium-Redox-flow Batterien (VRFB), die mittlerweile mehr und mehr zu der Speicherung erneuerbarer Energien Verwendung finden. Um dieses Ziel zu erreichen, werden im Rahmen des Projekts drei Themen untersucht; i) die stromaufwärtige (upstream) Umwandlung des FeCr-Produktstroms in einen Redox-Elektrolyten unter Verwendung eines neuartigen Lösungsmittelextraktionsverfahrens auf Membranbasis, ii) die Entwicklung neuartiger und hochmoderner Kationen- und Anionenaustauscher-Kompositmembranen für die Batterie selbst und iii) die Entwicklung eines Ausgleichssystem zur Behebung des mit der FeCrRFB-Technologie verbundenen Kapazitätsverlusts.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Südafrika
• ausländischer Mitantragsteller: Professor Dr. Henning Manfred Krieg