Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Flow-Batterie als billiger Stromspeicher

19.08.2013
Membranloses Akku-Design soll Wind- und Solarenergie forcieren

Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine neuartige, wiederaufladbare Flow-Batterie entwickelt, die großskaliges Energiespeichern günstiger machen soll. Denn das Design kommt ohne die bei diesen elektrochemischen Akkus normalerweise nötige Membran aus, nutzt günstige Materialien und bietet eine vergleichsweise hohe Energiedichte. Von der Entwicklung profitieren sollen insbesondere Öko-Energiequellen wie Wind und Sonne.


Windrad und Sonne: Energiespeicher sind nötig (Foto: pixelio.de, Didi01)

"Energiespeicherung ist die Schlüsseltechnologie für erneuerbare Energien", betont Cullen Buie, Assistenzprofessor für Maschinenbau am MIT. Denn erst mit günstigen Speichermethoden wird deren Nutzung in großem Maßstab wirklich praktikabel. "Es ist egal, wie günstig und effizient man Wind- oder Solarenergie machen kann, weil unser Netz die Fluktuation dieser erneuerbaren Technologien nicht verkraftet", erklärt der Fachmann.

Keine Membran, keine Schwachstelle

Flow-Batterien können Strom speichern und bereitstellen, da zwei getrennte Elektrolyt-Flüssigkeiten Ladungsträger austauschen. Normalerweise befindet sich zwischen den Flüssigkeiten eine Membran, doch das ist bisweilen problematisch. Das MIT-Team arbeitet mit einer Brom-Lösung - denn Brom ist ein relativ günstiges und leicht erhältliches Element - und Wasserstoff. Dabei entsteht Bromwasserstoffsäure, welche eine Membran angreifen und dadurch Funktion und Lebensdauer des Akkus reduzieren würde. Das neue Design eliminiert also diese potenzielle Schwachstelle.

Dazu nutzen die Forscher das Prinzip der laminaren Strömung, bei der sich verschiedene Flüssigkeitsschichten nicht verwirbeln und vermischen. Im handtellergroßen Prototypen werden die beiden Elektrolyt-Flüssigkeiten so durch einen Kanal gepumpt, dass sie wirklich parallel strömen und somit auch ohne Membran effektiv getrennt bleiben. Ein elektrochemischer Ladungsaustausch zwischen den Flüssigkeiten, dank dem der Akku ge- oder entladen wird, findet aber sehr wohl statt. Der Prototyp hat so in Tests Leistungsdichten von bis zu 0,795 Watt pro Quadratzentimeter erreicht. Die Energiedichte sei laut MIT eine Größenordnung höher als beispielsweise bei gängigen Lithium-Ionen-Akkus.

Günstig für den Ökostrom

Hintergedanke der MIT-Entwicklung ist, Flow-Batterien günstiger und langlebiger zu machen, da sie als heißer Kandidat für großskalige Ökostrom-Zwischenspeicher der Zukunft gelten. Diese sind nötig, da alternative Energiequellen Energie nicht durchgehend und auch nur bedingt zu vorhersehbaren Zeiten liefern. Die Sonne etwa scheint nur tagsüber und kann durch Wolken verdeckt werden, während Wind überhaupt eher unberechenbar ist.

Prinzipiell verfolgen die Idee membranloser Flow-Batterien auch andere Teams wie beispielsweise jenes, das im April eine Ausführung vorgestellt hat, die sogar mit nur einem Flüssigkeitskreislauf auskommt (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20130426001 ). Freilich gibt sich das MIT-Team zuversichtlich, dass sein Ansatz andere membranlose Ansätze in Sachen Performance ausstechen kann. Zudem geht das Team davon aus, dass die Kosten mit ihrem Ansatz auf 100 Dollar pro Kilowattstunde Kapazität gedrückt werden können - was nach Schätzung des US-Energieministeriums attraktiv für Stromversorger wäre.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.mit.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Flüssiger Treibstoff für künftige Computer
15.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die Evolutionsgeschichte der Wespen, Bienen und Ameisen erstmals entschlüsselt

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neurone am Rande der Katastrophe: Wie das Gehirn durch kritische Zustände effizient arbeitet

23.03.2017 | Seminare Workshops

Müll in den Weltmeeren überall präsent: 1220 Arten betroffen

23.03.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz