KORT NYT n Ny forskning sikrer effektiv PFAS-fri membranteknologi til energilagring PFAS spiller en vigtig rolle i mange brancher, også inden for flowbatteriproduktion, hvor membraner traditionelt er baseret på poly- eller perfluorerede polymerer. Grundet de miljømæssige påvirkninger arbejdes der fra EU’s side på at forbyde PFAS, hvilket stiller branchen overfor udfordringer med kerneteknologier, der skal nytænkes. Af Kobra Azizi 1 , Dirk Henkensmeier 2 og Lars Nilausen Cleemann 1 1 Blue World Technologies 2 Center for Hydrogen·Fuel Cell Research, Korea Institute of Science and Technology (KIST), Seoul, Korea Det banebrydende Eureka-projekt, ”Dankobat”, er ledet af danske Blue World Technologies og er dedikeret til at fremme vanadium redox flow-batterier (VRFB). Der bliver forsket i denne type batterier grundet deres potentiale som stationære energilagringssystemer, der kan imødekomme det kritiske behov, vi har for lagring af overskydende vedvarende energi samt stabilisering af elnettet. I modsætning til lithium-ion-bat- terier tilbyder VRFB’er en næsten uendelig levetid samt nem genanvendelighed, hvilket gør dem til en gamechanger inden for energilagring. Traditionelle industrimembraner er afhængige af poly- eller perfluorerede polymerer, materialer, der nu er under intens kontrol fra myndighederne på grund af de fluorhol - dige stoffers miljøpåvirkning. I udviklingen tager Dankobat et modigt skridt ved at bruge fluorfrit polybenzimidazol (PBI) som et banebrydende nyt avanceret membransystem, og overgår samtidig industristandarder med hensyn til både energi- og omkostningseffektivitet. Projektet indebar en omfattende undersøgelse af yde evnen af meta-PBI-membraner (fremhævet som det grønne datapunkt i figur 1). I samarbejde med Korea Institute of Science and Technology (KIST), Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Aarhus Universitet og Korid Energy (en fremtrædende koreansk VRFB-producent) forbedrede Dankobat systematisk ydeevnen af PBI-base- rede membraner til VRFB. Membranerne udviklet under Dankobat står nu i front globalt, som af bildet af de røde kugler i figur 1. Dette blev realiseret ved at kontrollere absorption af en elektrolytopløsning [1] gennem anvendelse af membran - samlinger af tynde PBI-lag, som kraftigt reducerer uønsket vanadiumion-overgange samt tykke, stærkt ledende PBI- lag for at tilføje mekanisk stabilitet [2] og ved at ændre den molekylære struktur af PBI-polymeren. Udviklingen førte til flere patentansøgninger, og Blue World Technologies tilbyder nu PBI-membraner til brug i VRFB til kunder i Danmark, Europa og verden. E-mail: Kobra Azizi: Kaz@blue.world Figur 1. Spændingseffektivitet (VE) og energieffektivitet versus strømeffektivitet (CE) ved 80 mA/cm 2 for membraner udviklet under DanKoBat-projektet og med mere end 70 datapunkter fra tidligere udgivet forskning [3]. Referencer 1. Polybenzimidazole membranes for Vanadium Redox Flow Batteries: Effect of sulfuric acid doping conditions, Chem. Eng. J., 2022, 435, 134902. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.134902. 2. Membrane assemblies with soft protective layers: Dense and gel- type polybenzimidazole membranes and their use in vanadium redox flow batteries, Small, 2022, 18, 2206284. https://doi.org/10.1002/ smll.202206284. 3. Polymer Membranes for All-Vanadium Redox Flow Batteries: A Review, Membranes 2021, 11, 214. https://doi.org/10.3390/ membranes11030214. - Dansk Kemi, 105, nr. 1, 2024 19
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her