Energie opslaan in blauw afvalwater

12 september 2018, 15:19
Proefopstelling met twee tanks. Afbeelding: Meredith Forrest Kulwicki, buffalo.edu
 
Proefopstelling met twee tanks. Afbeelding: Meredith Forrest Kulwicki, buffalo.edu
 
Afvalwater uit textielfabrieken is schadelijk voor het milieu. Als het methyleenblauw bevat, kunnen we het recyclen in zogenaamde redox-flow-batterijen. Met dit afvalwater is op een goedkope manier veel energie op te slaan. 
 
Methyleenblauw is een in water oplosbaar poeder, waarmee we papier en vooral ook textielvezels (voor jeans e.d.) blauw kunnen kleuren. Dit kleurmiddel vormt een probleem, omdat het maar moeilijk uit het afvalwater te verwijderen is. Daarom hebben onderzoekers van de University of Buffalo geëxperimenteerd met het recyclen van deze stof. Zij zijn erin geslaagd om het methyleenblauw uit afvalwater in te zetten als elektrolyt in zogenaamde redox-flow-batterijen.
Redox-flow-batterijen zijn in principe accu’s, waarbij de eigenlijke elektroden zich bevinden in een, in de vergelijking met het complete systeem, kleine reactiekamer. Maar het elektrolyt, dat eigenlijke lading bevat in de vorm van chemische energie, wordt door de reactor van de ene naar de andere tank gepompt. Tank 1 bevat elektrolyt in energiearme toestand, tank 2 in energierijke toestand. Bij het opladen loopt de stroom door de elektroden, en intussen wordt de elektrolyt van tank 1 naar tank 2 gepompt. Bij het ontladen stroomt het elektrolyt in de andere richting. Het voordeel is, dat de dure elektroden relatief klein kunnen zijn en door de grote hoeveelheid elektrolyt toch veel energie kan worden opgeslagen. Deze techniek is vooral nuttig voor het bufferen van instabiele stroomgeneratoren zoals bijvoorbeeld bij windparken.
 

Omdat methyleenblauw maar moeilijk uit het afvalwater van verfprocessen te verwijderen is, worden door deze recycling bij wijze van spreken twee vliegen in één klap geslagen, want we krijgen grote hoeveelheden goedkoop elektrolyt uit stoffen, die anders met veel moeite verwerkt moeten worden. Bij het verfproces wordt ook zout gebruikt, dat dus samen met het methyleenblauw in het afvalwater terechtkomt. In dit geval is dat een voordeel: voor het elektrolyt van redox-flow-batterijen is sowieso zout nodig: dat ondersteunt de elektrolytische functie. Bij de eerste experimenten zijn flowbatterijen gemaakt, die met grote stabiliteit meer dan 50 laad- en ontlaadcycli hebben doorstaan. Als volgende stap moeten nu experimenten volgen met echt afvalwater uit ververijen.
 
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items