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pte20221205019 Forschung/Entwicklung, Technologie/Digitalisierung

Forscher speichern grünen Strom in Eisenpulver

Innovative Methode findet bereits erfolgreich in der Luft- und Raumfahrttechnik Anwendung


Verbrennung von Eisenpulver als nachhaltiger Energieträger (Foto: Laurine Choisez, mpie.de)
Verbrennung von Eisenpulver als nachhaltiger Energieträger (Foto: Laurine Choisez, mpie.de)

Düsseldorf/Eindhoven (pte019/05.12.2022/13:37) -

Forscher des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung und der TU Eindhoven wollen Eisen in Pulverform künftig als Energiespeicher nutzen. Die Idee ist, Energie in Eisen zu speichern und durch Verbrennung zu Eisenoxid wieder freizusetzen. Derzeit wird an einer industriell nutzbaren Technik gearbeitet.

Verbrennung als Schlüssel

"Energie in Metallen zu speichern und diese zu verbrennen, um die gespeicherte Energie wieder freizusetzen, ist eine Methode, die bereits in der Luft- und Raumfahrttechnik angewendet wird. Unser Ziel war es zu verstehen, was genau bei der Speicherung und Verbrennung von Eisen auf der Mikro- und Nanoskala passiert und wie die Veränderung der Mikrostruktur die Effizienz des Prozesses beeinflusst", so Erstautorin Laurine Choisez.

Werden Eisenerze zu Eisen reduziert, ist im reduzierten Eisen viel Energie gespeichert. Die Idee ist, diese Energie bei Bedarf aus dem Eisen herauszuholen, indem das Eisen wieder zu Eisenoxid oxidiert wird. Diese Oxidation wird auch als Verbrennung bezeichnet. In Zeiten von überschüssiger Energie aus Wind, Sonne oder Wasser könnte dieses Eisenoxid wieder zu Eisen reduziert und die Energie dadurch gespeichert werden.

Hightech-Mikroskopie genutzt

Choisez und ihr Team am Max-Planck-Institut für Eisenforschung haben sich auf die Analyse der Eisenpulver nach der Reduktion und Verbrennung konzentriert, wobei sie Hightech-Mikroskopie- und Simulationsmethoden einsetzten, um die Reinheit des Pulvers, die Morphologie, die Porosität und die Thermodynamik des Verbrennungsprozesses zu analysieren. Die Mikrostruktur des verbrannten Eisenpulvers ist entscheidend für die Effizienz des nachfolgenden Reduktionsprozesses.

"Wir sind derzeit dabei, die Reduktions- und Verbrennungsschritte auf ein industriell relevantes Niveau hoch zu skalieren und die genauen Parameter wie Temperatur und Partikelgröße zu bestimmen, die benötigt werden", erklärt Niek E. van Rooij von der TU Eindhoven und Mitautor der Veröffentlichung. Die jüngste Studie habe gezeigt, dass die Verwendung von Metallen zur Energiespeicherung machbar ist. Künftige Studien würden nun untersuchen, wie die Zirkularität des Prozesses erhöht werden kann.

(Ende)
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