用于生产白纸的木浆，医院和食品生产设施中令人讨厌的牙齿变色或消毒工作区域：由于其高度氧化和细胞毒性作用，过氧化氢被广泛用作许多技术中的漂白剂和消毒剂地区，化妆品和医疗应用的生产。过氧化氢在氧化水处理中也已牢固确立。这里，在紫外线的影响下，过氧化氢形成羟基自由基：这些会破坏不易生物降解的有机分子。
在大多数情况下，过氧化氢在中央化学工厂中大规模生产，通常来自氧气和氢气以及由昂贵的铂制成的催化剂。由于过氧化氢在高浓度溶液中会自然分解并爆炸，因此只能作为有害物质运输，并采取严格的安全预防措施。这大大增加了运输成本。
弗劳恩霍夫界面工程和生物技术研究所IGB开发并实施了一种新技术概念，其中过氧化氢是在局部产生的，并且基于电化学电池的需求，这意味着单独用电 - 仅用空气和水。由于能源政策的转变，能源再生生产的电流供应出现了不均匀的峰值。因此，化学品的电解生产既具有成本效益，又代表 - 除了能量储存 - 一种实际利用途径，用于平衡电网供电的峰值。
在电解槽中灵活合成
该开发的核心是扁平电解槽。当电流流动时，水在阳极被氧化：产生质子并且pH值降低。同时，在阴极(气体扩散电极)处还原大气氧，其也用于例如燃料电池中。结果，质子被消耗并产生过氧化氢。
在第一个具有100平方厘米电极面积的演示器中，研究人员在提供纯氧时，每升浓度超过400毫克过氧化氢; 当用环境空气作为氧气源操作时，获得每升50毫克过氧化氢的浓度 - 能量需求为10千瓦时/千克H 2 O 2。Fraunhofer IGB集团经理Thomas Scherer博士总结道：“与此同时，我们进一步优化了系统。在空气运行时，我们能够将产量从每升50毫克增加到1200毫克过氧化氢，从而达到相同的营业额就像使用纯氧一样。“
“我们的系统在不使用化学品的情况下工作。另外，我们生产的过氧化氢非常灵活。当没有剩余电量时，我只需关掉电解槽，”Scherer说。“立即不需要的过氧化氢可以储存在缓冲罐中并根据需要使用。”
模块化和可扩展的原型
新的电解槽作为流通池运行。为了转移到工业相关的规模，可以并联或串联连接其他电池。Scherer解释了扩展的可能性：“单个电解槽也可以堆叠，例如在燃料电池堆中。这样的装置可以根据技术要求进行设计，并根据对过氧化氢的需求进行调整。”
对于其他特定应用的开发和优化，可以修改工艺参数，并且可以轻松更换演示器中的子组件，例如气体扩散电极。通过改变温度，电流密度，体积流量和溶液的组成，例如pH值和溶液的浓度可以单独调整。
经验证的水净化操作
在水处理领域已经成功地证明了过氧化氢的分散电解生成。在由欧盟资助的一个研究项目中，在一个处理步骤中，用局部产生的过氧化氢进行氧化处理，从垃圾渗滤液中吸附去除污染物。
接下来，研究人员计划开发仅需要少量消耗的工业应用，例如食品工业中的植物和机器的卫生或医院表面的消毒。为此目的，研究人员仍在寻找感兴趣的合作伙伴来推广应用程序。
2016年5月30日至6月3日，研究人员将在慕尼黑IFAT展示该细胞。