Brennstoffzellen

Brennstoffzellen


Brennstoffzellen sind eine spezielle Art von galvanischen Zellen. Sie können mit festem, flüssigem oder gasförmigem Brennstoff betrieben werden. Die elektrochemische Oxidation des Brennstoffs ist mit Energiegewinn gekoppelt, der in Form von Elektrizität - im Gegensatz zur Wärme während der chemischen Oxidation - aufgenommen wird. Daher sind Brennstoffzellen direkte Energiewandler mit hoher Effizienz. Die meisten Brennstoffzellen erreichen eine Energieumwandlungseffizienz von 70-90%. Wenn die Umwandlung 100% beträgt, wird keine Abwärme erzeugt. Dieser ideale Fall der Energieumwandlung wird als "kalte Verbrennung" bezeichnet, die 1955 von Justi & Winsel erstmals demonstriert wurde. Der Brennstoff für diesen Prozess ist Wasserstoffgas, H2. Es tritt in eine poröse Nickelröhre (Gasdiffusionselektrode) ein, wo es in Protonen und Elektronen dissoziiert wird gemäß:

H2 → 2 H+ + 2 e-

Wasserstoff (H2 ) und Sauerstoff (O2 ) werden in die Brennstoffzelle gepumpt, wo sie durch zwei Elektroden und das Elektrolyt zu Wasser verbrannt werden. Während der Desorption setzt jedes H-Atom ein Proton (H+ ) und ein Elektron (e- ) frei. Das Elektron wird auf die Elektrode, Anode genannt, und das Proton in den Elektrolyten entladen. Als Ergebnis des Dissoziationsprozesses wird die Anode negativ geladen. Auf der zweiten Elektrode, Kathode genannt, wird dann Sauerstoffgas O2 mit dem Elektron geladen und in O2- -Ionen umgewandelt. Die Kathode wird positiv geladen. Beide Elektroden sind in Elektrolyten eingetaucht, in den meisten Fällen eine Kaliumhydroxid, KOH, Lösung von Wasser. Im Elektrolyt sind Kationen (H+ ) und Anionen (O2-) bilden Wasser durch chemische Fusion. Theoretisch beträgt der Wirkungsgrad 92%, begleitet von geringer Abwärme - im Gegensatz zur normalen Verbrennung, bei der Wärme von ~ 3.000ºC erzeugt wird.

2 H2 + O2 → H2O

Es gibt verschiedene Arten von Brennstoffzellen, aber alle haben gemeinsam, dass sie aus Elektroden für die Brennstoff- und O2 -Aktivierung und elektrolytischen Leitern zwischen diesen Elektroden bestehen. Neuere Variationen von Brennstoffzellen umfassen Methanbrennstoffzellen und mikrobielle Brennstoffzellen. Aufgrund der hohen Aktivierungsenergie von Methan arbeiten Methanbrennstoffzellen üblicherweise bei hohen Temperaturen unter Verwendung von Festelektrolyten. Mikrobielle Brennstoffzellen verwenden Mikroben als anodischen Katalysator und organisches Material in Wasser als Brennstoff. Dies macht sie ideal für die Abwasserbehandlung.

Im Gegensatz zu Wärmekraftgeneratoren erzielen Brennstoffzellen einen hohen Wirkungsgrad bei der direkten Energieumwandlung, da sie den zusätzlichen Schritt der Wärmeerzeugung vermeiden. Neben der Abkürzung der Wärmeerzeugung arbeiten Brennstoffzellen ohne mechanische Teile und geben keine Geräusche, Rauchgase oder Radioaktivität ab, wodurch sie in den Fokus zukünftiger Entwicklungen gerückt werden. Brennstoffzellen sind aufgrund ihrer hohen Energieeffizienz und der hohen Energiedichte von Wasserstoff ideal für Elektrofahrzeuge. In der Raumfahrt wurden Brennstoffzellen erstmals während des Apollo-Programms zwischen 1968 und 1972, im Skylab-Projekt 1973, im Apollo-Soyus-Programm, im Space-Shuttle-Programm und an Bord der Internationalen Raumstation eingesetzt. Dort liefern sie die elektrische Energie für Werkzeuge und Wasseraufbereitung. Ein Vorteil ist, dass das Endprodukt der Kaltverbrennung in Brennstoffzellen darin besteht, dass Wasser das Endprodukt ist, das Astronauten auf ihren Missionen verwenden.


Suche eingrenzen

Kohlentuchelektrode − 0,03 mg/cm² 20% Platin auf Vulcan

Kohlentuchelektrode − 0,03 mg/cm² 20% Platin auf Vulcan

Platin auf Vulcan (0,03 mg/cm² 20%) - KohlentuchelektrodeEine kostengünstige Elektrode, die ein gewe..

154,70€ Netto 130,00€

Kohlentuchelektrode − 0,3 mg/cm² 40% Platin auf Vulcan

Kohlentuchelektrode − 0,3 mg/cm² 40% Platin auf Vulcan

Platin auf Vulcan (0,3 mg/cm² 40%) - KohlentuchelektrodeEine kostengünstige Elektrode, die ein geweb..

207,06€ Netto 174,00€

Kohlentuchelektrode − 0,5 mg/cm² 60% Platin auf Vulcan

Kohlentuchelektrode − 0,5 mg/cm² 60% Platin auf Vulcan

Platin auf Vulcan (0,5 mg/cm² 60%) - KohlentuchelektrodeEine kostengünstige Elektrode, die ein geweb..

209,44€ Netto 176,00€

Kohlentuchelektrode − 2 mg/cm² Platinbeschichtung

Kohlentuchelektrode − 2 mg/cm² Platinbeschichtung

Platinbeschichtete (2 mg/cm²) - KohlentuchelektrodeDiese Gasdiffusionselektrode mit höherem Katalysa..

249,90€ Netto 210,00€

Kohlentuchelektrode − 4 mg/cm² Platinbeschichtung

Kohlentuchelektrode − 4 mg/cm² Platinbeschichtung

Platinbeschichtete (4 mg/cm²) KohlentuchelektrodeDiese Hochleistungs-Kohletuchelektrode mit 4 mg/cm²..

285,60€ Netto 240,00€

Markt- und Machbarkeitsstudien

Markt- und Machbarkeitsstudien

Frontis Energy erstellt Markt- und Machbarkeitsstudien im Bereich erneuerbare Energie, Energiespeich..

0,00€ Netto 0,00€

Mikrobielle Brennstoffzelle, Elektrolyseur, MFC/MEC

Mikrobielle Brennstoffzelle, Elektrolyseur, MFC/MEC

Diese mikrobielle Brennstoffzelle (MFC/MEC) besteht aus 2 Hälften mit einem Volumen von je 100 ml.Im..

416,50€ Netto 350,00€

Mikrobielle Brennstoffzellen (MFC/MEC)

Mikrobielle Brennstoffzellen (MFC/MEC)

Die mikrobiellen Brennstoffzellen sind im Wesentlichen modifizierte H-Zellen, die mit verschiedenen ..

0,00€ Netto 0,00€

Mikrobielle Elektrolysezelle / Brennstoffzelle (MEC/MFC)

Mikrobielle Elektrolysezelle / Brennstoffzelle (MEC/MFC)

Diese Weltneuheit wird exklusiv von Frontis Energy™ vermarktet und befindet sich derzeit im Patentve..

0,00€ Netto 0,00€

Nafion™ 117 Lösung, 100 ml

Nafion™ 117 Lösung, 100 ml

Nafion™ 117, ~5% in einer Mischung von niederen aliphatischen Alkoholen und Wasser von Sigma Aldrich..

1.630,30€ Netto 1.370,00€

Nafion™ 117 Lösung, 25 ml

Nafion™ 117 Lösung, 25 ml

Nafion® 117, ~5% in einer Mischung von niederen aliphatischen Alkoholen und Wasser von Sigma Aldrich..

749,70€ Netto 630,00€

Platin auf Aktivkohle 10% zur Synthese

Platin auf Aktivkohle 10% zur Synthese

Zehn Prozent Platin auf Aktivkohle für Brennstoffzellen. Dieses Katalysatorpulver wurde für kostengü..

208,25€ Netto 175,00€

Platin auf Kohlenstoff 10%, Platinmohr

Platin auf Kohlenstoff 10%, Platinmohr

Zehn Prozent Platin auf Kohlenstoff für Brennstoffzellen. Dieses Katalysatorpulver wurde für kosteng..

910,35€ Netto 765,00€

Referenzelektrode, Ag/AgCl, BASi® RE-5B

Referenzelektrode, Ag/AgCl, BASi® RE-5B

Diese Ag/AgCl Referenzelektroden eignen sich für  elektroanalytische Chemie, Flüssigkeitschroma..

214,20€ Netto 180,00€

Schraubverschlusskappe GL14 mit Bohrung und Dichtscheibe

Schraubverschlusskappe GL14 mit Bohrung und Dichtscheibe

p { margin-bottom: 0.25cm; line-height: 120%; }a:link { Schraubverschlusskappe Gewinde: GL 14 ..

4,88€ Netto 4,10€

Zeige 16 bis 30 von 31 (3 Seite(n))