ZAC+

ZAC+

Bei diesem Projekt geht es um die Entwicklung einer möglichst langfristigen Speicherlösung für elektrische Energie.

Die ZAC+ stellt als OSEG-Projekt eine interessante Alternative zu dem in der Top50-Liste von OSE-US aufgeführten Nickel-Eisen-Akku (“Edison-Batterie”) dar.

Im Gegensatz zu diesem ist aber die Technologie klarer und überschaubarer, insbesondere die Herstellung. Die Komponenten sind einfacher zu beschaffen und vergleichsweise ungiftig und damit besser handhabbar.

Das Projekt besteht aus zwei Elementen:

1. Zink-Luft Brennstoffzelle Die Zelle besteht aus einer Kohlenstoff-Kathode, welche den Luftsauerstoff weiterleitet und einer Zink-Anode. Als Elektrolyt wird in Wasser gelöstes Kaliumhydroxid (Kalilauge) verwendet. Das Zink wird hier quasi als Treibstoff kalt “verbrannt”, d.h. oxidiert und es entsteht Zinkoxid (ZnO). Das theoretische Maximum der ZAC-Energiedichte liegt bei rund 1,3KWh/Kg.

2. ZnO-Recycler Um den verbrauchten Treibstoff wieder zu regenerieren bzw. wiederaufzuladen muss das Zinkoxid unter Aufwendung von Energie wieder zu Zink reduziert werden. Dies kann auf verschiedenem Wege geschehen, z.B. bei hohen Temperaturen (>1200°C) unter Kohlenstoffzufuhr, oder einfacher, in einem galvanischen Prozess, was der hier angestrebte Lösungsansatz wäre.

Das ZAC+ bietet insbesondere im Vergleich mit allen anderen Arten von Akku-Systemen (Blei-Säure, Lithium, usw) eine Vielzahl von Vorteilen, u.a. folgende:

  • Unbegrenzte Zyklenanzahl
  • Unbegrenzte Lagerfähigkeit
  • Unempfindlich gegen Tiefentladung und Überladung
  • Simple und überall und günstig erhältliche Komponenten
  • Komponenten sind absolut unschädlich für die Umwelt
  • Mit Abstand die höchste Energiedichte

Anwendungen

  • stationär, als Langzeitspeicher für vorzugsweise Solar-Strom bzw. sonstige alternative Energien. Solange die Primärenergie kostenlos verfügbar ist, ist die Frage nach dem Wirkungsgrad zweitrangig
  • Elektro-Mobilität: Die Zink-Luft-Brennstoffzelle hat eine höhere Energiedichte als die heute in großem Maßstab Anwendung findenden Li-Ionen-Zellen

Ziele

  • Saisonale Speicherung großer Energiemengen über mehrere Monate
  • Feststellung des Wirkungsgrades des Gesamtsystems (ZAC und ZnO-Recycler)
  • Funktionierender Prototyp
  • Eigene Herstellung einer Gasdiffusions-Elektrode oder einer Alternative

Stand

  • Kooperation mit externem Partner, Revoneer
  • Bau von Prototypen mittels additiver Fertigung/3D-Druck

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